线性菲涅尔式太阳能聚光器传热及能流均匀化研究

摘要

对线性菲涅尔式太阳能聚光器的传热性能进行研究,在该系统下建立传热模型并对吸热管壁面温度、热量损失随传热介质对流换热系数上升时的变化规律进行研究。研究结果表明:当辐射到吸热管表面的能流密度恒定时,随着吸热管内传热介质温度上升和换热系数增加,集热管内壁温度逐渐下降并达到极值,如果继续采用强化传热的方法来降低系统热损,会使得效果逐渐减弱;针对吸热管周向能流非均匀问题,本文提出了一种基于粒子群算法的优化方法,通过改变主镜场中一次反射镜的瞄准点,使得接收器表面能流分布标准偏差达到最小,从而使得吸热管周向的能流分布更加均匀。通过优化使得当系统光学效率达到79.75%时,吸热管上半部分的能流分布由36.6%上升到了39.5%。以上研究结果将为线性菲涅尔式太阳能集热器的优化设计和应用提供理论支撑。