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摘要
高温热管作为太阳能高温热管反应器的核心集热/传热元件，如何提高其光热转化效率、降低其局部温度过高是当前的研究重点。本文对高温异型热管接收器的光热转换特性进行模拟分析，重点考察不同吸热面结构(平板吸热面、椭球吸热面)的影响，并与其在碟式太阳能模拟器工况下的光热转换特性进行对比验证。光学仿真结果表明：当入射光功率为5.78 kW时，椭球吸热面异型热管接收功率为2.7 kW,为平板吸热面异型热管接收功率的1.3倍。热应力仿真结果表明：椭球吸热面结构与平板吸热面结构相比可降低最大热应力约9.1%。此外，搭建电加热实验平台测试新型高温异型热管的启动及均温特性，当截面热流密度为139.7 kW/m2时，启动时间仅为39 min,轴向温差小于89℃。因此，椭球吸热面结构在降低热应力以及聚光方面有更佳的表现，且可以满足反应器运行需求。
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