超临界二氧化碳太阳能腔式吸热器数值模拟研究

作者：熊烈; 杨凯; 黄晓宏; 张燕平; 李黎

来源：动力工程学报, 2023, 43(08): 1030-1038.

DOI：10.19805/j.cnki.jcspe.2023.08.010

• 太阳能
• 腔式吸热器
• 超临界二氧化碳
• 数值模拟

针对太阳能碟式聚光器，设计了一种工质为超临界二氧化碳的圆台形腔式吸热器，建立了腔式吸热器的光热模型。采用蒙特卡洛光线追踪法分析了腔式吸热器的光学特性，并基于相关理论，将热边界条件导入Ansys Fluent软件中，对腔式吸热器的光学特性及流动传热特性进行了计算流体力学(CFD)仿真模拟，得到腔式吸热器内工质出口温度、工质流动压降、光学效率、热效率以及散热损失随着工质进口温度(100～200℃)和太阳光辐射强度(400～1 200 W/m2)的变化规律。结果表明：不同太阳光辐射强度下，吸热器的光学效率基本不变；太阳光辐射强度对腔式吸热器热效率的影响不明显；工质进口温度越高，吸热器的热效率越低；腔式吸热器散热损失中，自然对流散热损失最大，其次是辐射散热损失及导热散热损失。

• 单位
  电子工程学院; 华中科技大学