涡发生器强化竖直矩形通道传热流动性能数值研究

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1、？？■、：１０４２６分类号；学校代码密级：学号：？０１？０３０１０５ＨＢｎ著息幸Ｍ支乂锋ＵＱｉｎｄａｏＵｎｖｅｉｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｒｓｔｙｏｆＳｇｙ．＇巧秀幣巧。硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥＴＨＥＳＩＳ滿发生器强化竖直矩形通道传热流动性能数值研究作者：宫园區指导教师：李庆领学科专业：动力工程及工程热物理专业代码；０８０７００研究方向：新能漉利用技术＇■２０１５年６月６

2、日Ｉ．Ｉ１：．－Ｉ．扣＇Ｖ＇Ｗ满发生巧巧化愛直矩猴通直传蘇滚讀性能致镇巧突学位冷文堯成撕－曰巧：您嘴指导巧婦鉛＃１＾员会處巧鉛。瓜争＾狂攻—徹青岛科技大学研巧化学位论义滿发生器强化竖直矩形通道传热流动性能数值研究摘要本文采用数值计算的方法，研究设置在电站系统中空气流道内的集热而上的渦发生器对立式太阳能热气流发电系统非稳态自然对流流动及传热的强化作用，并结合场协同原理对锅流发生器强化太阳能热发电系统传热的效果进行评价，获得渦发生器强

3、化太阳能热气流发电系统中矩形通道内空气与竖直平板的传热与一流阻的特性关联式，为后期立式太阳能热气流发电系统的王程设计提供定的理论依据。在系统竖直矩形通道的集热面上设置了Ｈ角形小異对及双斜向内肋对两种、口渦发生器，分析了肋对数肋倾角、布置方式对系统进出气流的温升、速度差一的影响，并研究肋形尺寸对系统换热流阻的影响，获得在定雷诺数范围内納发生器强化矩形通道内空气流动及传热的特征数关联式：。研巧结果表明（１）布置祸流发生器后，系统进出口气流的速度差、温差大幅增大；随着肋对数增加，速

4、度与温度梯度的协同角减小，，气流受到的扰动作用增强但相应也使气流的流动阻力增大，，能量损失增大随着肋倾角增加系统的协同程度不；°断提高，进出口气流的温差升高，肋倾角６０时温差最大；矩形通道阳设置渦发／ｕ／Ｍ／、阻Ｃ／Ｃ生器前后的换热强化比Ａ力增大比ｆｍ均随着的增大而增大；热〇力性能系数随着雷诺数的增加呈增大趋势且所有通道的热力性能系数均大于１；（２）利用多元回归的方法获得了两种形式的祸发生器强化矩形空气通道的，结果表明传热和流阻特性关联式：渦发生器的肋长（肋宽）、肋高、及周向肋密

5、度等结构尺寸的増大都能使传热效果增强，肋间距的增大致使锅流发生器对流、场的扰动程度降低，对流换热的效果削弱；并且随着肋长（肋宽）肋高及周向肋密度的増大，矩形空气通道内的流动阻力增大，满发生器布置间距增大时，流动阻力减小。（３）当矩形通道内分别设置了两种形式的满发生器后，从矩形空气通道内气流速度场与温度场的协同度、平均换热强化比、平均阻力增加比Ｗ及平均热力性能系数等角度进行综合比较，设置Ｈ角形小翼对的润发生器更适合用于强化立式太阳能热气流电站系统竖直矩形空气通道的流动及传热性能。

6、Ｉ渦发生器强化竖直矩形通道传热流动巧能数值研究：立理关键词式太阳能热气流电站；渦发生器；热力性能；场协同原ＩＩ青岛科技大学研究生学位论文ＮＵＭＥＲＩＣＡＬＳＴＵＤＹＯＮＶＯＲＴＥＸＧＥＮＥＲＡＴＯＲＳＥＮＨＡＮＣＩＮＧＦＬＯＷＡＮＤＨＥＡＴＴＲＡＮＳＦＥＲＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＯＦＶＥＲＴＩＣＡＬＲＥＣＴＡＮＧＵＬＡＲＣＨＡＮＮＥＬ一ＡＢＳＴＲＡＣＴＩ打化ｉｓａｅｒｖｏｒｔｅｘｅｎｅｒａｔｅ）。ｓｔｒｅ打ｔｈｅ打ｉｎｔｈｅｕ打Ｓｔｅａｄ

7、ｎａｔｕｒａｌｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎｐｐ，ｇｇｇｙｆｌｏｗａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓ佐ｒｗｈｉｃｈｗｅｒｅｓｅｔｕｏ打ｔｆｉｅｃｏｌｌｅｄｏｒｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｈｅｓｏｌａｒｃｈｉｍｎｅ，ｐｙｏｗｅｒｌａｎｔｓｓｔｅｍｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｗｉｔｈｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅ化ｏｄｓ．Ｈｅａｔｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｖｏｒｔｅｘ，ｐｐｙｔｔｔｔＴｈｇｅｎｅｒａｏｒｓｗｅｒｅｅｖａｌｕａｅｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｈｈｅｐｒｉｎｃｉ

8、ｐｌｅｏｆｆｉｅｌｄｓｙｎｅｒｇｙ．ｅｎａｓｓｏｃｉａｔｉｖｅｅｑｕａｔｉｏ丘ｓｏｆｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｆｌｏｗｆｒｉｃｔｉｏｎｗｈｅ打ｒｉｂｓｓｉｚｅｓｗｅｒｅｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｅｒｅｆｉｔｔｅｄ．ＡＵｔｈｅｓｅｗｏｕｌｄｒｏｖｉｄｅｔｈｅｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｗｐｏｔｈｅｌａｔｅｒｅｎｉｎｅｅｒｉｎｄ