轴向非均匀热流下熔盐吸热管的传热特性.pdf

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1、第44卷第8期当代化工Vo1．44．NO．82015年8月ContemporaryChemicalIndustryAugust，2015轴向非均匀热流下熔盐吸热管的传热特性沈向阳，丁静，陆建峰(1．仲恺农业工程学院机电工程学院，广东广州510225；2．中山大学工学院，广东广州510006)摘要：以熔盐为传热工质，对轴向非均匀热流下吸热管内传热进行了数值模拟。结果表明：吸热管顺流和逆流加热时，吸热管内高热流侧流速均大于对应位置的低热流侧流速，轴向热流突变处的管内流速变化率较大。吸热管逆流加热的管外壁最高温度及高温区平均温度明显低于顺流加热，逆流加热的管壁的

2、热应力大大减小，高温区的辐射热损失也减小。关键词：吸热管；非均匀热流；熔盐；传热中图分类号：TQ021．3文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)08—1965—04HeatTransferPerformanceofMoltenSaltsinReceiverTubeWithAxialNonuniformHeatFluxSHENXiang-yang，DINGJing2，LUJian-fen~(1．CollegeofMechannical&ElectricalEngineering，ZhongkaiUniversityofAgriculturea

3、ndEngineering，GuangdongGuangzhou510225，China；2．SchoolofEngineering，SunYat—senUniversity,GuangdongGuangzhou510006，China)Abstract：Theheattransferperformanceofmoltensaltsinreceivertubewithaxia1nonuniformheatfluxwassimulated．Thesimulatedresultsshowthattheflowvelocityofhighheatfluxside

4、iShigherthanthatof1OWheatfluxside．andthevelocitychangingrateiSlargeattheaxialheatfluxvariation．Themaximumwal1temperatureofreceivertubewithcounterflowheatingiSobviously1owerthanthatwithparalle1．flowheating．whichcancausethereceivertubetherlIlalstressandheatlossofradiationreduceremar

5、kab1Kevwords：Receivertube；Nonuniformheatflux；Moltensalts；Heattransfer塔式太阳能热发电吸热器吸热管向光侧单侧热报道，本文对吸热管在轴向非均匀热流下的传热进流轴向非均匀分布，轴向热流密度的分布对管内传行了数值研究，得到轴向非均匀热流下吸热管壁的热特性有较大的影响。Esfahani等采用数值方法研温度分布规律。究了非均匀热流下高数流体在圆管层流入口段1吸热管内流动与传热模型的传热特性，以寻找最小熵产的优化方案。Aydin1．1物理模型等利用有限容积法对圆管外壁面轴向变热流稳态入口-qI管加热段

6、工加热段￡蜘热段L出口引管层流耦合传热进行了数值研究，并与均匀热流情况下进行了比较，得到轴向局部热流和平均热流比对局部和平均传热Nu数及管内壁面热流密度的影响。3IlIl苑中显等p’对变壁温管内对流换热场协同进行了优00mml曼Q翼．1．壁Q．1．塑鲤．1堕化分析，得出沿程增大热流密度可得到比均匀热流图1吸热管物理模型Fig．1Physicalmodelofreceivertube边界条件更高的换热系数，但会使得壁温沿程迅速升高，造成实际应用受到限制，相比之下，沿程递模拟时管长取1300man，管径为20mmx2减热流密度的方式容易得到换热系数和壁温两者兼

7、mm。吸热管人口至出口方向(即轴向)450H1In(L1)顾的效果，利用该结论，Montes等首次提出流体一400mm(￡2)．450N1TI(三3)，各段高热流侧在同从吸热表面的中心区域(太阳热流密度高)进入的一侧，热流为0侧在另一侧。吸热管人口前、出口设计方案，防止此处的管壁过热，并将这个设计理后均有水平引管，引管长为300Ilqrn，对称面为z=0念应用在熔盐式腔式吸热器的设计。国内外研究者平面，吸热管模型如图1，图中X轴正向为熔盐的对熔盐吸热管在轴向非均匀热流下的传热研究鲜见流动方向，+y方向外壁面为高热流侧外壁面，一y方基金项目：国家自然科学基金

8、重点项目，项目号：51436009；广东普通高校青年创新人才项目，