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动力工程学报 2014年第11期34卷 884-890页

作者：闫云飞代长林张力重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400030 重庆大学动力工程学院重庆400030

研究了太阳能热风系统中涡轮压降和集热棚半径对系统功率的影响,并对流动方向上集热棚内温度的分布情况进行了分析.结果表明:结构确定的太阳能热风系统存在使系统功率最大的最佳涡轮压降;在涡轮压降不变的情况下,系统功率随集热棚半径... 详细信息

研究了太阳能热风系统中涡轮压降和集热棚半径对系统功率的影响,并对流动方向上集热棚内温度的分布情况进行了分析.结果表明:结构确定的太阳能热风系统存在使系统功率最大的最佳涡轮压降;在涡轮压降不变的情况下,系统功率随集热棚半径增大到一定程度后将不再增大,即无限制地增大集热棚半径是无意义的,指导工程运用时不能仅通过增大集热棚半径来增大系统功率;增大涡轮压降能在一定程度上加快空气的温升速率、提高空气最终温度以及降低系统的做功潜能.

关键词：太阳能热风系统集热棚半径涡轮压降

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基于幂法则的太阳能热风系统性能研究

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太阳能学报 2016年第1期37卷 157-163页

作者：闫云飞代长林张力低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400030 重庆大学动力工程学院重庆400030

利用数值模拟方法研究温升、"抽力"与体积流量关系以及集热棚半径、涡轮压降对系统性能参数的影响规律,所得的温升-体积函数关系可为初始设计中系统及设备性能的分析、控制算法的设计提供帮助。结果表明,"抽力"与体积流量间函数以最佳... 详细信息

利用数值模拟方法研究温升、"抽力"与体积流量关系以及集热棚半径、涡轮压降对系统性能参数的影响规律,所得的温升-体积函数关系可为初始设计中系统及设备性能的分析、控制算法的设计提供帮助。结果表明,"抽力"与体积流量间函数以最佳流量为分界点呈不同关系:低于最佳流量时,"抽力"是流量的一次函数;大于最佳流量时,"抽力"是流量的幂函数,其指数m与最佳压降比f_(opt)存在关系f_(opt)=(2-m)/3,通过幂函数求得的系统最大功率、最佳涡轮压降比与实际值的误差均在3.5%内。随着集热棚半径的增大,幂函数指数、一次函数斜率、系统功率、空气温升、蓄热层温升等均表现出增大趋势,最佳压降比、集热棚净效率、单位面积功率及热流密度均呈减小趋势。随涡轮压降增大,空气温升速率增大、"抽力"增大速率逐渐增大,且涡轮压降增大与"抽力"增大的共同作用导致流量随涡轮压降增大而线性减小。

关键词：幂法则最佳压降比集热棚半径抽力

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太阳能热风发电系统主要部件对其性能影响的研究

太阳能热风发电系统主要部件对其性能影响的研究

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作者：代长林重庆大学

学位级别：硕士

太阳能热风发电技术是一种适宜大规模发电的热气流发电技术。我国人烟稀少的西部地区具有发展大规模太阳能发电系统的优势。本文基于太阳能热气流发电系统内流动与传热过程的热力学理论，对集热棚半径、涡轮压降以及烟囱形状对系统性能... 详细信息

太阳能热风发电技术是一种适宜大规模发电的热气流发电技术。我国人烟稀少的西部地区具有发展大规模太阳能发电系统的优势。本文基于太阳能热气流发电系统内流动与传热过程的热力学理论，对集热棚半径、涡轮压降以及烟囱形状对系统性能的影响进行了研究，取得如下一些有意义的研究成果。①双层集热棚热风系统和单层集热棚热风系统性能对比表明双层集热棚系统性能更佳，原因就在于双层结构的集热棚保温效果好、空气温升更高。功率随涡轮压降及集热棚半径变化的原因在于空气温升及体积流量受涡轮压降及集热棚半径的影响。首次对系统内空气温度沿流动方向的变化情况进行了分析。不同涡轮压降及集热棚半径下，空气温升过程呈现出不同状态：空气温升趋势沿流程一直持续以及空气温升仅存在于流程前段而在后段空气温度保持恒定两种情况。温升状态在整个流程一直持续对应的集热棚半径可适当增加从而增大系统功率，而另一种情况下水平温度段所占比例越大说明集热棚利用率越低，指导工程运用中无限制的增加集热棚半径是无意义的，如太阳辐射强度为600W/m2,涡轮压降为240Pa时，集热棚半径值不大于440m。②“抽力”与体积流量间函数以最佳流量为分界点呈不同关系：低于最佳流量时，“抽力”是流量的一次函数;大于最佳流量时，“抽力”是流量的幂函数，其指数m与最佳压降比f opt存在关系fopt (2m)/3，通过幂函数求得的系统最大功率、最佳涡轮压降比与实际值的误差均在3.5%内;随集热棚半径增大幂函数指数、一次函数斜率、系统功率、空气温升、蓄热层温升等都表现出增大趋势;最佳压降比、集热棚净效率、单位面积功率及热流密度都呈减小趋势;随涡轮压降增大，空气温升速率增大、“抽力”增大速率逐渐增大，且涡轮压降增大与“抽力”增大的共同作用导致流量随涡轮压降增大而线性减小。③渐扩烟囱的渐扩角度及渐扩段长度对系统性能具有重要影响：渐扩段长度恒定情况下，系统功率随渐扩角度呈现出先增大后减小的趋势;系统功率随渐扩段长度同样呈现出先增大后减小的趋势，并且同一系统的最佳渐扩长度也受渐扩角度的影响，如集热棚半径160m情况下、渐扩段长度为12m时最佳渐扩角度为13.5°，而渐扩段长度变为44m时对应的最佳渐扩角度为9°。渐扩段长度、渐扩角度对系统性能影响的根本原因在于改变了气流在烟囱内的减速膨胀能力，这也是两参数之间相互影响的原因。

关键词：太阳能热风系统集热棚半径涡轮压降渐扩角度渐扩长度

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