非均匀热流下复合圆台形吸热器换热性能研究

摘要

为研究吸热器在非均匀热流下的换热特性,建立复合圆台形吸热器三维模型,以基于蒙特卡罗光线追迹法的TracePro光学软件得到管壁平均能流密度为热边界条件,利用Fluent数值模拟软件研究有无光学窗口的复合圆台形吸热器热损失、吸热器热效率及系统光热转化效率随吸热器倾角的变化,同时探究吸热流体入口参数对不加装光学窗口吸热器热损失及热效率的影响。研究表明:每圈吸热管壁的平均能流密度分布不均匀,加装光学窗口后的管壁平均能流密度有所下降;随着倾角增加,辐射热损失基本不变,对流热损失及总热损呈下降趋势,吸热器热效率及系统光热转化效率均呈上升趋势;加装光学窗口后,吸热器热效率得以提高,但系统光热转化效率降低;吸热工质入口速度增加,热损失下降,热效率呈上升趋势,但上升幅度逐渐减小;吸热工质入口温度升高,热损失升高,吸热器热效率几乎呈线性下降的变化趋势。