太阳能烟囱集热棚入口增设挡板的热特性研究

作者:王静文; 聂晶*; 贾靖; 闫素英; 苏昊; 高虹
来源:太阳能学报, 2023, 44(04): 499-505.
DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-1514

摘要

为提高太阳能烟囱集热系统(SCHCS)效率,提出在集热棚入口增设透明挡板优化设计方案。采用三维数值模拟结合离散纵坐标(DO)辐射模型、太阳光线追踪对集热棚入口无挡板、一层挡板、两层挡板3种模型对比研究。采用相同模型尺寸的SCHCS试验结果验证仿真结果正确性。对比分析3种模型对SCHCS温度、速度、压力、熵产、集热效率性能参数影响结果,选取更合适的集热棚优化设计。结果表明:与无挡板集热棚入口相比,改变集热棚入口设计可提高SCHCS温度场、压力场、速度场的均匀性。与一层挡板相比,两层挡板更好地改善了系统温度、压力、速度均匀性。太阳辐照度为200 W/m2时,两层挡板的集热效率比无挡板和一层挡板分别高8.49%、22.85%;太阳辐照度为1000 W/m2时,两层挡板的集热效率比无挡板和一层挡板分别高9.71%、13.05%。

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