先进太阳能热动力发电系统热管吸热器空穴热性能分析

摘要

通过对先进太阳能热动力发电系统单元热管吸热器进行研究,建立了相应的数学模型,给出了数值解法,运用计算流体力学软件对其进行了数值计算,得出单元管上蓄热容器的温度场,对其空穴热性能进行了分析,并将计算结果同国外相关实验结果进行了比较.计算结果表明,日照期内,靠近容器两侧壁的PCM(phase change material)首先熔化,并逐渐沿轴向向内推进,由于空穴热阻远大于容器侧壁热阻,因此容器侧壁在整个PCM容器的换热过程中发挥了重要作用;阴影期内,容器中的温度分布都是从中心到外部降低,空穴的存在使得容器的蓄热能力降低,有空穴时容器各处的温度较低.空穴的存在影响着PCM相变的进程,PCM 区温度梯度有空穴较无空穴时显著得多,可能导致该处热应力过大,从而降低其使用寿命.