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可实现均匀能流分布的太阳能碟式/三角形腔体接收系统的光学特性研究
被引量：
7
1
作者
颜健
彭佑多
程自然
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期202-213,共12页
提出一种三角形腔体接收器应用到抛物碟式聚光系统,实现腔体接收器底部吸热器表面的能流均匀化。基于OptisWorks光学软件研究三角形腔体接收器的截面尺寸、腔体高度、腔体侧壁面的反射特征(镜面反射或漫反射)和反射率等对其光学性能的...
提出一种三角形腔体接收器应用到抛物碟式聚光系统,实现腔体接收器底部吸热器表面的能流均匀化。基于OptisWorks光学软件研究三角形腔体接收器的截面尺寸、腔体高度、腔体侧壁面的反射特征(镜面反射或漫反射)和反射率等对其光学性能的影响。光学性能指标包括腔体接收器的光学效率、吸热器表面的能流非均匀因子及其接收的总太阳辐射能。分析聚光器的扇形缺角、正方形聚光器和跟踪误差,以及三角形截面和腔体底部的裁剪对接收器光学性能的影响。结果表明,腔体接收器的壁面反射特征和反射率对其光学性能影响显著,提高腔体侧壁面的反射率和选择镜面反射材料能使吸热器获得更多的太阳辐射能。在腔体截面尺寸和壁面反射特征一定时,总存在一个较佳的腔体高度使吸热器表面的能流非均匀因子减小到0.1以下。此外,将三角形腔体裁剪成六边形或正六边形截面时也能获得均匀的能流分布。该文研究为吸热器表面能流均匀化提供了一种新的解决方案,可应用于碟式聚光集热和碟式聚光光伏领域。
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关键词
太阳能
聚光
光学性能
抛物碟式聚光器
三角形腔体接收器
均匀能流分布
光线跟踪方法
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职称材料
环腔流道太阳能空气吸热器的光-热转换特性研究
2
作者
谢欣旖
颜健
彭佑多
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1174-1180,共7页
吸热器是太阳能聚光热利用系统中光-热能量转换的核心部件,文章针对一种简单结构的环腔流道吸热器,采用光线跟踪方法和计算流体力学方法实现光热耦合,建立了含石英窗环腔流道空气吸热器的耦合传热数值模型,探讨了碟式聚光器焦距、太阳...
吸热器是太阳能聚光热利用系统中光-热能量转换的核心部件,文章针对一种简单结构的环腔流道吸热器,采用光线跟踪方法和计算流体力学方法实现光热耦合,建立了含石英窗环腔流道空气吸热器的耦合传热数值模型,探讨了碟式聚光器焦距、太阳直接辐射强度、质量流量、入口温度以及能流分布形式(非均匀与均匀能流分布)对光热转换性能的影响。研究表明:吸热器热效率和出口温度受焦距影响不大,但壁面峰值温度随焦距增大而急剧上升;热效率与质量流量呈正相关而与太阳直接辐射强度(Direct Normal Irradiance,DNI)呈负相关,出口温度反之,当DNI=800 W/m^(2),质量流量m=0.0166 kg/s时,吸热器综合热性能最优,热效率和出口温度分别为74.70%和478.74 K;出口温度受入口温度直接影响以几乎相同的差值变化,入口温度每升高50 K,热效率下降7.3%左右,该吸热器结构适用于中低温空气;能流分布均匀与否对出口温度及热效率影响不大,均匀能流分布下的吸热器壁面峰值温度反而略高于非均匀能流分布的。
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关键词
太阳能聚光热利用
环腔流道吸热器
光线跟踪方法
光-热转换
耦合模型
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职称材料
题名
可实现均匀能流分布的太阳能碟式/三角形腔体接收系统的光学特性研究
被引量：
7
1
作者
颜健
彭佑多
程自然
机构
湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期202-213,共12页
基金
国家自然科学基金(51641504)
湖南省自然科学基金(2016JJ2052)
湖南省研究生科研创新项目(CX2017B628)。
文摘
提出一种三角形腔体接收器应用到抛物碟式聚光系统,实现腔体接收器底部吸热器表面的能流均匀化。基于OptisWorks光学软件研究三角形腔体接收器的截面尺寸、腔体高度、腔体侧壁面的反射特征(镜面反射或漫反射)和反射率等对其光学性能的影响。光学性能指标包括腔体接收器的光学效率、吸热器表面的能流非均匀因子及其接收的总太阳辐射能。分析聚光器的扇形缺角、正方形聚光器和跟踪误差,以及三角形截面和腔体底部的裁剪对接收器光学性能的影响。结果表明,腔体接收器的壁面反射特征和反射率对其光学性能影响显著,提高腔体侧壁面的反射率和选择镜面反射材料能使吸热器获得更多的太阳辐射能。在腔体截面尺寸和壁面反射特征一定时,总存在一个较佳的腔体高度使吸热器表面的能流非均匀因子减小到0.1以下。此外,将三角形腔体裁剪成六边形或正六边形截面时也能获得均匀的能流分布。该文研究为吸热器表面能流均匀化提供了一种新的解决方案,可应用于碟式聚光集热和碟式聚光光伏领域。
关键词
太阳能
聚光
光学性能
抛物碟式聚光器
三角形腔体接收器
均匀能流分布
光线跟踪方法
Keywords
solar energy
concentrator
optical performance
parabolic dish concentrator
triangle cavity receiver
uniform flux distribution
ray tracing method
分类号
TK513.1 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
环腔流道太阳能空气吸热器的光-热转换特性研究
2
作者
谢欣旖
颜健
彭佑多
机构
湖南科技大学机电工程学院
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1174-1180,共7页
基金
国家自然科学基金(52105097)
湖南省自然科学基金(2019JJ40085)。
文摘
吸热器是太阳能聚光热利用系统中光-热能量转换的核心部件,文章针对一种简单结构的环腔流道吸热器,采用光线跟踪方法和计算流体力学方法实现光热耦合,建立了含石英窗环腔流道空气吸热器的耦合传热数值模型,探讨了碟式聚光器焦距、太阳直接辐射强度、质量流量、入口温度以及能流分布形式(非均匀与均匀能流分布)对光热转换性能的影响。研究表明:吸热器热效率和出口温度受焦距影响不大,但壁面峰值温度随焦距增大而急剧上升;热效率与质量流量呈正相关而与太阳直接辐射强度(Direct Normal Irradiance,DNI)呈负相关,出口温度反之,当DNI=800 W/m^(2),质量流量m=0.0166 kg/s时,吸热器综合热性能最优,热效率和出口温度分别为74.70%和478.74 K;出口温度受入口温度直接影响以几乎相同的差值变化,入口温度每升高50 K,热效率下降7.3%左右,该吸热器结构适用于中低温空气;能流分布均匀与否对出口温度及热效率影响不大,均匀能流分布下的吸热器壁面峰值温度反而略高于非均匀能流分布的。
关键词
太阳能聚光热利用
环腔流道吸热器
光线跟踪方法
光-热转换
耦合模型
Keywords
concentrated solar thermal utilization
recerver with an annular cavity flow channel
ray-tracing method
optical-thermal conversion
coupling method
分类号
TK513 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
可实现均匀能流分布的太阳能碟式/三角形腔体接收系统的光学特性研究
颜健
彭佑多
程自然
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
在线阅读
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职称材料
2
环腔流道太阳能空气吸热器的光-热转换特性研究
谢欣旖
颜健
彭佑多
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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