结构形状对太阳能烟囱系统热特性的影响研究

作     者：贾靖 聂晶 王静文 苏昊 闫素英 高虹 Jia Jing;Nie Jing;Wang Jingwen;Su Hao;Yan Suying;Gao Hong

作者机构：内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 内蒙古可再生能源重点实验室呼和浩特010051 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      面：1-9页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：内蒙古自然科学基金(2021LHMS05007) 内蒙古工业大学博士基金(BS201933) 内蒙古自治区重大专项(2019ZD0014) 内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(JY20220397) 

主　　题：太阳能烟囱 集热棚形状 集热棚倾角 集热效率 数值模拟 不确定性分析 

摘      要：不同太阳能烟囱(SC)形状对系统集热特性影响不同。建立10°圆形SC数值模拟模型和试验台架,将系统数值模拟与试验测试结果对比验证,二者相对误差值小于4%,数值模拟方法正确;采用相同的数值模拟方法对0°圆形、0°方形和10°方形SC模型进行计算,将不同系统计算结果进行对比。结果表明:不同系统结构蓄热层表面温度场均匀性和受烟囱阴影影响不同,10°方形蓄热层表面温度场受烟囱阴影影响最小;对比烟囱内流体速度,10°方形具有更高速度梯度,更有利于确定涡轮机的位置;不同系统烟囱内部流体总焓差不同,10°方形SC系统总焓差较大;相比于0°圆形SC系统,其他3个SC系统的集热效率分别提高了11.328%、43.705%和66.061%,质量流量提升了59.36%、8.39%和39.04%。