扰流板型太阳能平板空气集热器数值模拟分析.pdf

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1、应用与试验·机械研究与应用·扰流板型太阳能平板空气集热器数值模拟分析刘一福，黄坤荣，王玉林(南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001)摘要：为提高太阳能平板空气集热器效率，设计了扰流板型太阳能平板空气集热器，通过Fluent数值模拟，分析扰流板高度、间距对太阳能平板空气集热器性能的影响，得出最佳扰流板结构参数。结果表明：在所有研究的扰流板型太阳能平板空气集热器中，扰流板间距为800mm，高度为150mm时，集热器综合性能最佳，该集热器相比普通太阳能平板空气集热器，其效率明显提高，并通过最小二乘法得出其瞬时效率公式。关键词：扰流板型太阳能平板空气

2、集热器；Fluent数值模拟；最佳结构参数中图分类号：THl23文献标识码：A文章编号：1007—4414(2012)0l一0065—04NumericalsimulationanalysisonaflatplatesolaraircollectorwithbaflesLiuYi—fu．HuangKun—rong．WangYU—lin(Schoolofmechanicalengineering，UniversityofsouthChina，HengyangHunan421001，China)Abstract：Inordertoimprovethe

3、eficiencyofaflatplatesolaraii‘collector，theflatplatesolaraircollectorwithbafflesisde-signed，byusingFluenttoanalyzetheinfluenceontheperformanceofsolaraircolectorwithbaflesindiferentheightandspacingofbafles，andthebestbaflesstructureparametersaregot．Theresultsshowthat：inallthere

4、searchsolaraircollec—torwithbafles，thecomprehensivepropertiesofthiscollectoristhebestwhenspoilerspacingis800mmandtheheightis150mm，thebestflatplatesolaraircollectorwithbaflescomparedtocommonsolaraircollector，itseficiencyisimprovedobvi—ously，andtllr0ughthecaculationbytheleastsq

5、uaremethod，itsinstantaneouseficiencyformulaisobtained．Keywords：aflatplatesolaraircollectorwithbaffles；Fluentnumericalsimulation；beststructureparameter1引言集热器效率；通过计算数据对扰流板高度及板间距对平板型太阳能空气集热器是一种利用空气为工集热器工作性能影响进行分析，从而得出最佳结构参作介质的太阳能集热装置，其结构简单，可同时利用数的扰流型太阳能空气集热器，并根据最小二乘法拟直射光与散射光且价格便

6、宜，被广泛应用于建筑采合该集热器的瞬时效率曲线方程，为实际生产提供借暖、除湿、农产品干燥等领域⋯。为提高太阳能平板鉴意义。空气集热器的热效率，前人做了大量研究。其中主2物理模型要影响平板型太阳能空气集热器的性能参数有：玻璃2．1扰流板型太阳能平板空气集热器盖板层数、总热损失系数、空气与空气流道换热系数、本文研究的扰流板型太阳能平板空气集热器的集热板肋片效率等。由于空气传热性能较差，提高空内部结构如图1所示。由图可见，在集热器吸热板背气集热器集热性能的关键在于增大空气侧对流换热部焊接T字型扰流板，空气流道高45mm，吸热板与系数，Korpijarv

7、i等指出在集热器内部或外部使空盖板玻璃间距为25mm，底部及四周保温层厚度为气回流能有效地增强传热从而提高集热器性能；Yeh30ram，集热器在吸热板芯背面焊接T字型扰流板将HoMing等的研究表明，增加扰流装置可提高集热空气流道分割为蛇形，增加了空气在集热器中的流器的性能；夏佰林等对扰流板型太阳能平板空气程，能提高集热器出口空气温度和增大空气阻力、增集热器集进行理论分析。在集热器空气流道侧增加加耗功量；同时扰流板作为吸热板空气流道侧肋片，扰流板能增加流体在集热器中的流程，同时扰流板增大空气侧对流换热系数。可作为肋片增强传热，从而提高集热器集热性

8、能，但扰流板型太阳能平板空气集热器面向东南方向同时增大了空气流动阻力，增大了风机功率消耗。因倾斜3O。，玻璃板物性参数：吸收率为0．1，