太阳墙扰流板的结构优化

作者：张大鹏; 王春敏; 贾斌广

来源：煤气与热力, 2018, 38(12): 29-35.

DOI：10.13608/j.cnki.1000-4416.2018.12.007

• 太阳墙
• 扰流板
• 结构优化

提出一种在集热板上设置开孔扰流板的太阳墙(用于加热室外新风),采用FLUENT软件,选取南京地区2017年2月20日12:00的室外空气温度、太阳辐照度,模拟分析不同进口风速下,扰流板孔径、孔间距以及扰流板间距对太阳墙换热效率、空气压力损失的影响。以较大换热效率、较小空气压力损失为目标,针对一定外形尺寸(高×长×厚为3 000 mm×1 000 mm×128mm)的太阳墙,优化扰流板(长×宽×厚为1 000 mm×50 mm×2 mm)孔径、孔间距以及扰流板间距,在进口风速为3 m/s时对优化效果进行验证。孔间距、扰流板间距一定时:在相同进口风速下,换热效率、空气压力损失均随孔径的增大而减小;在相同孔径下,换热效率、空气压力损失均随进口风速的增大而增大。孔径、扰流板间距一定时:在相同进口风速下,换热效率、空气压力损失均随孔间距的增大而增大,换热效率有趋于稳定的趋势;在相同孔间距下,换热效率、空气压力损失均随进口风速的增大而增大。孔径、孔间距、进口风速一定时:换热效率、空气压力损失均随扰流板间距的增大而减小。在进口风速为3 m/s条件下,对优化前后的太阳墙集热板温度场进行模拟比较。与优化后相比,优化前太阳墙集热器相同位置的温度明显偏高,尤其是在空气进口处的两侧集热板存在非常明显的高温区(最高温度达到130℃)。优化后的太阳墙集热板温度明显下降,最高温度为100℃,证明优化效果明显。

• 单位
  山东建筑大学