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空间太阳能热动力发电系统吸热蓄热器热性能研究 被引量:3
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作者 侯欣宾 李劲东 +1 位作者 李亭寒 袁修干 《航天器工程》 2004年第2期62-69,61,共9页
空间太阳能热动力发电系统是一种新型空间电力系统。吸热蓄热器是太阳能热动力发电系统关键部件之一。吸热蓄热器采用的蓄热方式是相变蓄热。本文以 NASA 2kW 太阳能热动力发电系统地面试验采用的吸热蓄热器为研究对象,建立了吸热蓄热... 空间太阳能热动力发电系统是一种新型空间电力系统。吸热蓄热器是太阳能热动力发电系统关键部件之一。吸热蓄热器采用的蓄热方式是相变蓄热。本文以 NASA 2kW 太阳能热动力发电系统地面试验采用的吸热蓄热器为研究对象,建立了吸热蓄热器的三维传热数值模型,可以模拟轨道周期内、各种工作参数下吸热蓄热器的热损失、工质温度、容器单元温度、PCM 熔化率以及 PCM 潜热利用率等主要参数的变化。通过与蓄热换热管地面蓄放热试验结果比较,验证了方法的可靠性。在对传统吸热蓄热器结果进行分析的基础上提出了吸热蓄热器的改进方案——组合PCM 热换管概念,并与传统吸热蓄热器性能进行了对比分析。 展开更多
关键词 太阳能热动力发电系统 性能研究 空间 PCM 电力系统 关键部件 相变蓄 NASA 地面试验 数值模型 三维传 轨道周期 工作参数 利用率 结果比较 改进方案 对比分析 损失 熔化率 试验 可靠性 温度
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高温相变蓄热在空间太阳能热动力发电系统的应用 被引量:10
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作者 侯欣宾 崔海亭 《河北科技大学学报》 CAS 2001年第2期1-3,7,共4页
介绍了空间太阳能热动力发电系统及高温相变蓄热技术在其中的应用 ,从结构和材料方面讲述了有关的技术途径以及关键问题的解决方案。
关键词 高温相变 相变蓄 太阳能热动力发电系统
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太阳能热动力发电系统吸热器换热管试验及数值模拟 被引量:4
3
作者 侯欣宾 袁修干 +1 位作者 邢玉明 崔海亭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期508-512,共5页
吸热器换热管地面试验是空间太阳能热动力发电系统吸热/蓄热器研制的重要阶段,是为了验证相变材料的蓄放热性能。对以共晶盐LiF CaF2为蓄热介质的换热管进行了27个周期共2511分钟的地面试验,包括变参数试验和稳态试验,获得了容器表面温... 吸热器换热管地面试验是空间太阳能热动力发电系统吸热/蓄热器研制的重要阶段,是为了验证相变材料的蓄放热性能。对以共晶盐LiF CaF2为蓄热介质的换热管进行了27个周期共2511分钟的地面试验,包括变参数试验和稳态试验,获得了容器表面温度和工质出口温度等试验结果。利用焓法建立相变蓄热换热管试验的传热模型,采用试验参数对地面试验进行了数值模拟,得到的结果与试验结果进行了比较,两者比较接近。证明了地面单管试验的成功性,也验证了换热管传热分析软件的可靠性。 展开更多
关键词 相变蓄 太阳能动力发电 试验
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国外空间太阳能热动力发电系统发展及建议 被引量:4
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作者 侯欣宾 袁修干 崔海亭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期135-140,共6页
空间太阳能热动力发电系统作为一种新型的空间供电方式 ,在费用上和性能上已经显示出了很大的优势 ,有可能成为未来的空间供电方式。国外对于它的研究已经超过 4 0年。通过介绍空间太阳能热动力发电系统的工作原理和技术发展 ,并且与其... 空间太阳能热动力发电系统作为一种新型的空间供电方式 ,在费用上和性能上已经显示出了很大的优势 ,有可能成为未来的空间供电方式。国外对于它的研究已经超过 4 0年。通过介绍空间太阳能热动力发电系统的工作原理和技术发展 ,并且与其它电源系统、主要是光伏系统进行技术比较 ,显示出这种供电方式的的较大优势。重点介绍了NASA 2kW空间太阳能热动力发电系统地面样机的部件、结构和试验。根据国外研究经验 ,提出了空间太阳能热动力发电系统研究的建议。 展开更多
关键词 太阳能动力发电 空间电源系统 空间站
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太阳能热动力发电系统吸热器腔体辐射计算 被引量:1
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作者 侯欣宾 袁修干 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期15-18,共4页
空间太阳能热动力发电系统是一种新型的空间电力系统。吸热器是热动力发电系统关键部件之一。吸热器腔体的热辐射将直接影响到吸热腔的热损失和吸热器的传热。建立了太阳能热动力发电系统吸热器腔体辐射模型 ,结合换热管的传热模型计算... 空间太阳能热动力发电系统是一种新型的空间电力系统。吸热器是热动力发电系统关键部件之一。吸热器腔体的热辐射将直接影响到吸热腔的热损失和吸热器的传热。建立了太阳能热动力发电系统吸热器腔体辐射模型 ,结合换热管的传热模型计算了吸热器的传热过程。得到了吸热器热损失 ,换热管最大温度 ,工质出口温度等结果 ,并进行了比较、分析。 展开更多
关键词 辐射 相变蓄 太阳能动力发电 器腔体 模型 计算 空间电力系统
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基于CO_(2)混合工质动力循环的塔式太阳能热发电系统四季性能分析 被引量:2
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作者 梁娅冉 蔺新星 +2 位作者 苏文 欧少端 邢令利 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期257-263,共7页
为高效转换塔式太阳能系统的聚光热量,将混合工质(CO_(2)/R290、CO_(2)/R600a和CO_(2)/R601a)应用于再压缩动力循环,建立塔式太阳能热发电系统的热力模型,并基于典型日(春分、夏至、秋分、冬至)的辐照条件对系统热力性能进行分析比较。... 为高效转换塔式太阳能系统的聚光热量,将混合工质(CO_(2)/R290、CO_(2)/R600a和CO_(2)/R601a)应用于再压缩动力循环,建立塔式太阳能热发电系统的热力模型,并基于典型日(春分、夏至、秋分、冬至)的辐照条件对系统热力性能进行分析比较。结果表明:在混合工质不可燃的质量分数范围内,随着CO_(2)质量分数的增加,3种混合工质的系统热效率、效率和发电量均先升高后降低,最优质量分数分别为0.7/0.3、0.8/0.2和0.8/0.2。在3种混合工质中,CO_(2)/R290(0.7/0.3)的系统性能最佳,春分的系统热效率为18.99%,发电量为17.1 MWh。在不同典型日下,夏至系统热效率和效率略低于冬至,但其发电量最高。基于3种混合工质探究透平进口温度、循环最低温度、高温熔盐温度和分流比对系统性能的影响,结果表明,系统存在最佳分流比使热效率和发电量最高,相应分流比的范围为0.70~0.75。 展开更多
关键词 塔式太阳能发电系统 CO_(2)混合工质 再压缩动力循环 力性能
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新型塔式太阳能热发电系统集成研究 被引量:27
7
作者 袁建丽 韩巍 +1 位作者 金红光 张清峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第29期115-121,共7页
基于我国发展塔式太阳能的实际情况和能的综合梯级利用思路,提出一种新颖的太阳能塔式热发电系统。新系统采用双级蓄热技术,分级存储不同品位的太阳能;同时具有多种运行模式,可以灵活地切换。模拟计算表明,1MW塔式太阳能热电站的峰值太... 基于我国发展塔式太阳能的实际情况和能的综合梯级利用思路,提出一种新颖的太阳能塔式热发电系统。新系统采用双级蓄热技术,分级存储不同品位的太阳能;同时具有多种运行模式,可以灵活地切换。模拟计算表明,1MW塔式太阳能热电站的峰值太阳能发电效率为10.6%,年平均发电效率为5.1%。研究表明,合理的运行模式和系统的规模化是提高太阳能热发电系统性能的关键所在。该文研究结果为我国塔式太阳能热发电提供了新的思路和方案。 展开更多
关键词 双级蓄 塔式太阳能发电 系统 系统集成
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太阳能热发电聚光系统的研究进展 被引量:28
8
作者 韩雪冰 魏秀东 +3 位作者 卢振武 吴宏圣 郭邦辉 杨洪波 《中国光学》 EI CAS 2011年第3期233-239,共7页
概述了太阳能热发电技术的发展状况,介绍了用于太阳能热发电的5种聚光系统,包括槽式、碟式、塔式、线性菲涅耳式以及地面接收式。详细阐述了这些聚光系统的光学结构、聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺,指出了不同聚光系统在聚... 概述了太阳能热发电技术的发展状况,介绍了用于太阳能热发电的5种聚光系统,包括槽式、碟式、塔式、线性菲涅耳式以及地面接收式。详细阐述了这些聚光系统的光学结构、聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺,指出了不同聚光系统在聚光过程中的优缺点。文中的讨论可为太阳能热发电聚光系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 太阳能发电 聚光系统
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太阳能热气流发电系统非稳态耦合数值分析 被引量:13
9
作者 明廷臻 刘伟 +2 位作者 许国良 黄素逸 潘垣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期90-95,共6页
太阳能热气流发电技术是目前国际太阳能研究领域的热点之一,但对带有蓄热层的太阳能热气流发电系统的研究并不多。该文分别建立了集热棚、烟囱和蓄热层的流动与传热数学模型。以西班牙试验电站模型为例进行的非稳态耦合数值计算结果表明... 太阳能热气流发电技术是目前国际太阳能研究领域的热点之一,但对带有蓄热层的太阳能热气流发电系统的研究并不多。该文分别建立了集热棚、烟囱和蓄热层的流动与传热数学模型。以西班牙试验电站模型为例进行的非稳态耦合数值计算结果表明:土壤具有较强的蓄热作用且能很好调整系统昼夜发电峰谷差;太阳辐射强度对系统散热损失的影响相当显著,太阳辐射越强,散热量越大;集热棚的顶棚是系统散热损失的主要部件,散热热流密度约为太阳辐射的10%。 展开更多
关键词 太阳能气流发电系统 自然对流 烟囱
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太阳能热气流发电系统的传热与流动数值分析 被引量:8
10
作者 明廷臻 刘伟 +1 位作者 熊宴斌 管绪虎 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期433-439,共7页
建立了集热棚、烟囱以及多孔蓄热层的太阳能热气流发电系统传热与流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热介质的蓄热特性的影响。计算结果表明,在太阳辐射为200~800W/m^2的范围内,随着太阳辐射的增强,蓄热介质的蓄热比例先减小后增大;烟囱... 建立了集热棚、烟囱以及多孔蓄热层的太阳能热气流发电系统传热与流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热介质的蓄热特性的影响。计算结果表明,在太阳辐射为200~800W/m^2的范围内,随着太阳辐射的增强,蓄热介质的蓄热比例先减小后增大;烟囱底部的最小相对压力显著减小,流动速度增大;系统内空气的温升增大,蓄热介质表面的温度也显著升高。 展开更多
关键词 太阳能气流发电系统 烟囱
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槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统火用分析 被引量:16
11
作者 李四海 张红 +1 位作者 战栋栋 庄骏 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第11期39-43,共5页
结合热力学第一定律与热力学第二定律,对槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统进行传热和火用分析。以INDITEP项目为例,对该系统进行热平衡计算与火用平衡计算,得到各部件与整个系统的热效率与火用效率,并得出集热器的火用效率低于其热效率... 结合热力学第一定律与热力学第二定律,对槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统进行传热和火用分析。以INDITEP项目为例,对该系统进行热平衡计算与火用平衡计算,得到各部件与整个系统的热效率与火用效率,并得出集热器的火用效率低于其热效率,水/水蒸气的朗肯循环火用效率高于其热效率的结论。 展开更多
关键词 槽式太阳能 蒸汽 发电系统 平衡 火用分析 分析 效率
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空间太阳能热动力系统的全局优化研究 被引量:8
12
作者 吴玉庭 任建勋 +1 位作者 过增元 梁新刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期140-143,共4页
为了为今后空间太阳能热动力发电系统的设计提供热能有效利用方案,提出了空间太阳能热动力发电系统的评价准则,建立了系统质量计算的数学模型,利用复形法编制了太阳能热动力发电系统的优化程序,运用该程序对太阳能热动力发电系统进行了... 为了为今后空间太阳能热动力发电系统的设计提供热能有效利用方案,提出了空间太阳能热动力发电系统的评价准则,建立了系统质量计算的数学模型,利用复形法编制了太阳能热动力发电系统的优化程序,运用该程序对太阳能热动力发电系统进行了全局优化分析,得到了系统各参数的最佳值和最佳工况下的系统部件质量。研究结果表明,全局优化可使系统发射总质量下降11.1%;发射总重量的评价准则综合考虑了系统质量和阻力面积,能够全面反映系统的经济性能,可以得到很好的优化结果。 展开更多
关键词 太阳能动力系统 全局优化 空间站 操作参数
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太阳能热气流发电系统的性能分析 被引量:7
13
作者 明廷臻 刘伟 +3 位作者 许国良 黄素逸 彭仕文 潘垣 《可再生能源》 CAS 2007年第1期6-9,共4页
基于太阳能热气流发电系统的原理,分析了系统的发电功率和能量转换效率。数学模型的建立考虑了太阳辐射和系统尺寸参数对系统最大输出功率和最大能量转换效率的影响。以西班牙试验电站系统为例进行了数值模拟,数值计算结果与理论分析具... 基于太阳能热气流发电系统的原理,分析了系统的发电功率和能量转换效率。数学模型的建立考虑了太阳辐射和系统尺寸参数对系统最大输出功率和最大能量转换效率的影响。以西班牙试验电站系统为例进行了数值模拟,数值计算结果与理论分析具有良好的一致性。系统最大输出功率不仅是烟囱高度的函数,同时也与系统其他尺寸和环境参数有关;在太阳辐射强度为1 000 W/m2条件下,当烟囱高度为300 m时,系统的最大能量转换效率达到1%,当烟囱高度为1 000 m时,系统的最大能量转换效率可超过3%。 展开更多
关键词 太阳能气流发电系统 相对压力 抽力 输出功率 能量转换效率
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燃煤锅炉集成太阳能热发电系统经济性分析 被引量:17
14
作者 赵军 杨昆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期93-100,共8页
考虑到系统物质流和能量流的匹配,拟定了2种太阳能与燃煤锅炉集成方案:省煤器前方案和省煤器后方案。基于槽式集热器的热力性能与锅炉的变工况理论建立分析模型。以LS-2槽式集热器与某600 MW亚临界锅炉为例,对2种方案进行模拟,总结了太... 考虑到系统物质流和能量流的匹配,拟定了2种太阳能与燃煤锅炉集成方案:省煤器前方案和省煤器后方案。基于槽式集热器的热力性能与锅炉的变工况理论建立分析模型。以LS-2槽式集热器与某600 MW亚临界锅炉为例,对2种方案进行模拟,总结了太阳能热与锅炉集成时热经济性变化规律,并据此分析2种方案的经济性,结果表明锅炉集成太阳能发电成本低于单纯太阳能热发电方式(solar energygenerating systems,SEGS)成本,考虑碳减排效益后,发电成本将进一步降低;省煤器前方案的太阳能发电成本低于省煤器后方案;锅炉集成太阳能发电成本受设计辐射强度、系统寿命、煤价与碳价、集热器成本的影响。 展开更多
关键词 太阳能发电 燃煤锅炉 系统集成 经济性
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10MW太阳能热气流发电系统结构优化与成本分析 被引量:3
15
作者 刘超 于翔飞 +3 位作者 孟凡龙 明廷臻 杨智越 章世斌 《水电能源科学》 北大核心 2010年第1期145-147,156,共4页
针对太阳能热气流发电系统烟囱超高、集热棚超大的特点,基于太阳能热气流发电系统的流动与传热模型,预测了10 MW太阳能热气流发电系统的基本几何结构,建立了太阳能热气流发电系统各关键部件、整体系统的造价模型及发电成本模型。通过计... 针对太阳能热气流发电系统烟囱超高、集热棚超大的特点,基于太阳能热气流发电系统的流动与传热模型,预测了10 MW太阳能热气流发电系统的基本几何结构,建立了太阳能热气流发电系统各关键部件、整体系统的造价模型及发电成本模型。通过计算和对比10 MW系统各种几何结构型式的系统造价,获得了经济上较为合理的结构型式,并分析了影响集热棚、烟囱及系统总造价的主要因素,提出了降低系统造价的方法。结果表明,该方法经济、可行。 展开更多
关键词 太阳能气流发电系统 烟囱 成本分析 结构优化
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碟式太阳能热发电系统流固耦合模态分析 被引量:2
16
作者 鄂加强 张庆玲 +5 位作者 杨文明 刘腾 王曙辉 王红林 苏秀超 左威 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3546-3552,共7页
为避免碟式太阳能热发电系统风激共振破坏问题,采用流体控制方程建立碟式太阳能热发电系统流场模型,并将计算得到的碟式太阳能热发电系统流场流速和压力再加载到聚光器前后表面,对碟式太阳能热发电系统流固耦合模态进行分析研究。研究... 为避免碟式太阳能热发电系统风激共振破坏问题,采用流体控制方程建立碟式太阳能热发电系统流场模型,并将计算得到的碟式太阳能热发电系统流场流速和压力再加载到聚光器前后表面,对碟式太阳能热发电系统流固耦合模态进行分析研究。研究结果表明:流固耦合场对碟式太阳能热发电系统模态振型的影响较小,而对碟式太阳能热发电系统的固有频率和最大变形量的影响较大,但其影响程度随模态阶数的递增而递减;与高度角β=0°时碟式太阳能热发电系统固有频率相比,高度角β=45°时碟式太阳能热发电系统固有频率均不同程度地减小,但最大变形量基本上保持不变;碟式太阳能热发电系统聚光器的上边缘以及4个悬臂梁靠近电机的部分最容易受到损坏,故应提高此部位的刚度。 展开更多
关键词 碟式太阳能发电系统 聚光器 流固耦合 模态分析
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太阳能热气流发电系统非稳态数值模拟 被引量:3
17
作者 明廷臻 刘伟 +3 位作者 熊宴斌 管绪虎 许国良 潘垣 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第1期17-20,共4页
对太阳能热气流发电系统及蓄热层中的传热与流动特性进行了数值模拟。建立了集热棚、烟囱以及蓄热层内部的传热流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热层蓄热性能的影响。计算结果表明:土壤具有热惯性和较强的蓄热作用;蓄热层表面平均温度... 对太阳能热气流发电系统及蓄热层中的传热与流动特性进行了数值模拟。建立了集热棚、烟囱以及蓄热层内部的传热流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热层蓄热性能的影响。计算结果表明:土壤具有热惯性和较强的蓄热作用;蓄热层表面平均温度和烟囱出口平均温度随时间有一个较大的波动,且蓄热层表面平均温度的波动幅度更显著;蓄热介质的平均温度及系统散热量随时间波动,采用双层玻璃或薄膜材料可减小集热棚顶棚能量损失。 展开更多
关键词 太阳能 气流发电系统 烟囱 非稳态数值模拟
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一种低温太阳能热发电循环系统的理论分析 被引量:6
18
作者 宋建忠 张小松 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期4075-4080,共6页
提出一种可以有效利用太阳能来生产电力同时也提供一定热能或热水的动力系统。该系统基于有机朗肯循环,采用低沸点工质作为循环工质。选用R245fa(五氟丙烷)为工质,针对该系统在理想循环与实际循环下的性能进行对比分析,分析膨胀机进口... 提出一种可以有效利用太阳能来生产电力同时也提供一定热能或热水的动力系统。该系统基于有机朗肯循环,采用低沸点工质作为循环工质。选用R245fa(五氟丙烷)为工质,针对该系统在理想循环与实际循环下的性能进行对比分析,分析膨胀机进口压力、膨胀机进口温度和过热度等对系统性能产生影响的一些关键因素,并对循环系统中是否带回热器对性能的影响进行对比分析。对设定输出功率为2 kW的系统进行分析。研究结果表明:膨胀机进口温度(压力)越高,系统的循环效率越高,而过热度需要综合考虑设置在合理范围内。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 低温太阳能 发电 联供系统
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空间闭式布雷顿太阳能热动力系统分析 被引量:6
19
作者 陈双涛 侯予 陈良 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期351-356,共6页
建立了闭式布雷顿太阳能热动力(SDCBC)系统及各个主要部件的分析模型,对SDCBC系统及其主要部件进行了分析,讨论了系统的部分主要参数对整个系统效率的影响。结果表明,能量转换单元中膨胀机、压缩机的效率、回热换热器的回热度对... 建立了闭式布雷顿太阳能热动力(SDCBC)系统及各个主要部件的分析模型,对SDCBC系统及其主要部件进行了分析,讨论了系统的部分主要参数对整个系统效率的影响。结果表明,能量转换单元中膨胀机、压缩机的效率、回热换热器的回热度对系统效率影响最为明显,因此在选择能量转换单元时不仅需要尽可能地提高转换效率,还要考虑各个部分互相匹配的问题。此外,在综合考虑阻力损失和重量的情况下要尽可能选择更加高效的回热换热器。 展开更多
关键词 太阳能动力系统 闭式布雷顿循环 [火用]分析
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空间太阳能热动力系统回路的动态模拟 被引量:1
20
作者 吴玉庭 陈仁坤 +2 位作者 任建勋 梁新刚 过增元 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期101-105,共5页
空间太阳能热动力发电系统的工作过程是一动态过程 ,系统的运行规律受太阳光照期和阴影期交替变化的影响 .为了掌握空间太阳能热动力发电系统各参数的动态变化规律 ,采用集总参数法 ,从部件的数学模型出发 ,根据各参数间的相互耦合关系 ... 空间太阳能热动力发电系统的工作过程是一动态过程 ,系统的运行规律受太阳光照期和阴影期交替变化的影响 .为了掌握空间太阳能热动力发电系统各参数的动态变化规律 ,采用集总参数法 ,从部件的数学模型出发 ,根据各参数间的相互耦合关系 ,建立了空间太阳能热动力系统的动态数学模型 ,对 10kW空间太阳能热动力发电系统的运行过程进行了动态数值模拟 .结果表明 :如果相变蓄热材料处于两相状态 ,相变蓄热物质的温度和系统发电功率就比较稳定 ;一旦相变蓄热材料进入单相状态 ,相变蓄热材料的温度和系统发电功率就会发生波动 ;要使系统的发电功率比较稳定 ,必须合理选择聚能器的面积 ,保证相变蓄热材料一直处于两相状态 . 展开更多
关键词 太阳能 动力发电 空间站 动态模拟
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