沈向阳 丁静 陆建峰

摘 要：以熔盐为传热工质，对考虑熔盐自然对流情况下吸热管内传热进行了数值模拟。结果表明：同一Re数，吸热管内各熔盐入口温度的下侧Nu数大于上侧Nu数，熔盐入口温度越高Nu数越小，其管内下、上侧Nu数的差值越大。随着吸热管向上角度的增加，管内下侧Nu数逐渐减小，上侧Nu数逐渐增加，但各吸热管的平均Nu数基本一致。

关 键 词：吸热管；自然对流；熔盐；对流传热

中图分类号：TQ 013 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）07-1628-04

Effect of Natural Convection on Convective Heat Transfer in a Receiver Tube

SHEN Xiang-yang1，DING Jing2，LU Jian-feng2

（1. College of Mechannical & Electrical Engineering， Zhongkai University of Agriculture and Engineering ， Guangdong Guangzhou 510225，China； 2. School of Engineering， Sun Yat-sen University， Guangdong Guangzhou 510006，China）

Abstract： The effect of molten salt natural convection on convective heat transfer in a receiver tube was simulated. The simulated results show that the Nusselt number of receiver tube downside part is higher than that of upside part at the same Reynolds number with different inlet temperature， the Nusselt number decreases with inlet temperature increasing， but the value difference between Nusselt number downside part and upside part increases. The Nusselt number of receiver tube downside part reduces with upward angle increasing， but that of the upside part increases， and the average Nusselt number in receiver tube is almost equal.

Key words： Receiver tube； Natural convection； Molten salts； Convective heat transfer

熔鹽自然对流是由熔盐密度变化引起的，管内熔盐入口温度及吸热管放置方式一定时，引起熔盐密度变化的因素是熔盐温度变化，温差引起熔盐密度梯度在重力作用下所带来的浮升力不能忽略。吴玉庭等[1]以LiNO3熔盐为工质研究了在过渡流区（Re=4 100～9 850）范围内圆管的传热特性，并获得传热经验关联式。但是没有考虑自然对流对过渡流区传热的影响。何石泉等[2]实验研究了熔盐向上流过竖直环形通道截面的对流传热特性（Re=2 500

～12 000），传热系数计算时考虑了浮升力的影响，通过实验数据得到了Nu数比（混合对流Nu数比强制对流Nu数）与浮升力参数的关联式。陈聪[3]对单侧加热水平方管内熔盐（Hitec熔盐）混合对流传热进行了数值模拟，对局部Nux数随无量纲长度y/d（管长/管径）的变化关系及加热位置对Nux数的影响进行了探讨。此外，李隆键等[4]数值研究了螺旋管内考虑自然对流影响的湍流对流传热特性，得出自然对流显著提高了周向最大与最小局部Nu数的偏差。……