受肠道启发的太阳能吸热管强化传热性能
作者机构:哈尔滨工业大学(威海)新能源学院 山东农业大学机械与电子工程学院
出 版 物:《中国石油大学学报(自然科学版)》 (Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science))
年 卷 期:2025年
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:国家自然科学基金项目(52076064) 山东省泰山青年学者项目(tsqn201812105)
摘 要:抛物槽式集热器是一种高效的集中式太阳能发电装置,具有广阔的发展前景;然而低效的太阳能集热管限制了系统太阳能利用效率的进一步提高。为有效提高流动传热性能,受人体肠道强化营养吸收的启发,提出使用仿生波纹吸热管作为槽式集热器中金属管的想法;结合蒙特卡罗射线追踪方法,采用有限体积法建立三维数值分析模型;研究仿生吸热管主要结构参数对传热和流动性能的影响。结果表明:仿生波纹结构的引入不仅增大了换热面积,而且加强了换热工质的扰动;与传统圆管相比,受肠道启发的太阳能吸热管整体传热性能提升高达35%。