结构形状对太阳能烟囱集热系统集热特性影响分析

摘要

通过对太阳能烟囱集热系统(SCPP)相同集热棚面积、不同集热棚倾角、不同集热棚形状进行数值模拟对比研究,比较集热系统内温度场、速度场以及压力场分布情况,将10°圆形SCPP的数值模拟结果与实验进行对比验证。结果表明:当集热棚入口高度和集热棚面积一定时,圆形蓄热层对称中心处的表面温度较方形蓄热层对称中心表面温度下降快;增加集热棚倾角角度和改变集热棚形状,集热棚下方空气流动空间增大,换热量增大,烟囱入口处由于过流断面减小,空气流速增大,有利于推动叶轮做功;10°方形集热系统烟囱入口处空气流速较圆形集热系统烟囱入口处空气流速大;集热系统温度数值模拟结果与实验测试结果相比误差为3.1%。得出SCPP采用10°方形太阳能烟囱集热系统集热特性较相同集热棚面积和倾角条件下圆形太阳能烟囱集热系统有更好的集热特性。