双流道太阳能空气集热器关键参数影响特性分析
2020-08-12张建军王林军景金龙
机械设计与制造工程 2020年7期
关键词:影响
张建军,王林军,张 东,景金龙
(1.兰州理工大学机电工程学院,甘肃 兰州 730050)(2.甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室,甘肃 兰州 730050)(3.兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃 兰州 730050)(4.西北低碳城镇支撑技术协同创新中心,甘肃 兰州 730050)
太阳能空气集热器是一种以空气为介质的太阳能集热装置,可以将太阳能有效转化为热能,其具有结构简单、维护方便等诸多优点,被广泛应用于干燥、采暖、通风等领域[1-2]。由于传统空气集热器中存在空气流动死区,空气和吸热板换热不充分及热损失过大等因素制约了空气集热器的推广,因此围绕空气集热器性能提升和价值推广的研究得到了广泛开展。文献[3]、[4]针对空气集热器存在空气流动死区的结构缺陷提出了增加扰流板及增加空气入口的改进方法。更多的研究主要集中在集热器吸热板结构设计方面,Sing、Razak、Jin等[5-7]提出在吸热板上布置不同的肋片、人工增加粗糙度以增加空气与吸热板的对流换热,减少系统热损。Ramani[8]提出用高分子吸热板来替代通用的金属吸热板,并进行了理论分析和实验。CFD软件被广泛应用于建立太阳能空气集热器数值模型,而模拟结果可以为集热器优化提供依据[9-10]。
现阶段国内外学者虽然从实验及模拟两方面对太阳能空气集热器进行了广泛研究,但绝大部分都设计制造了新的结构,增加了产品研制周期及成本。本文对市售的太阳能集热器进行改进设计,将空气进出口布置于集热器宽度方向的对角线上,增加空气在集热腔中的路径长度;……
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