国家自然科学基金(51076171)
- 作品数：11 被引量：46H指数：3
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- 风向角对圆柱形腔体热损失特性影响的实验研究
- 2014年
- 采用电加热的方法,在恒热流和单独底面加热的情况下,实验研究了在不同风速和腔体倾角下风向角对一侧全开的圆柱形腔体热损失特性的影响。实验结果表明:风向角对混合对流热损失努塞尔数Nu_(c,w)的影响比较复杂,其影响与风速和腔体倾角有关;风向角对辐射热损失努塞尔数Nu_(r,w)的影响较小,Nu_(r,w)随风向角的变化只在一小范围内波动。风向角对导热、辐射和混合对流热损失影响较小;辐射和导热热损失随风向角变化有着相同的变化趋势,且它们近似相等,但均远小于混合对流热损失。
- 肖兰吴双应申祖国关靖宇李德磊
- 关键词：热损失风向角
- 底面加热一侧全开圆柱形腔体对环境风的耦合热损失特性数值模拟
- 2014年
- 在考虑物性变化的基础上,对环境风(不同风速V和风向角α)下一侧全开圆柱形腔体仅底面受到均匀热流加热时的耦合热损失(对流、辐射和导热)特性进行三维数值模拟,得到了腔体内部和腔体开口面的温度和速度分布以及对流热损失平均努塞尔数Nuc、辐射热损失平均努塞尔数Nur随风速V和风向角α的变化曲线。结果表明:当风向角α=90°时,腔体内部和开口面附近的温度分布和速度分布与无风时十分类似,但风向角为其他值时,其分布规律与无风时差异很大;垂直风(α=90°)时,随着V的增大,Nuc缓慢减小而Nur缓慢增加,其他风向时,随着V的增大,Nuc逐渐增大而Nur逐渐减小;风速不变时,存在临界的风向角α使得Nuc最大,同时Nur达到最小值。
- 肖兰吴双应陈思敏
- 关键词：风速风向角热损失数值模拟
- 一侧全开式圆柱形腔式吸热器热损失特性实验被引量：1
- 2013年
- 通过建立腔式吸热器热损失性能测试实验台,采用电加热的方法,分别在所有壁面加热和只有底面(开口对面)加热2种情况下,探讨倾角和热流密度等参数对一侧全开式圆柱形腔式吸热器热损失的影响,获得自然对流热损失的努塞尔特数Nuc和辐射热损失的努塞尔特数Nur分别与格拉晓夫数Gr、倾角φ、自然对流热损失的热流密度qc或辐射热损失的热流密度qr的实验关联式。结果表明,输入功率不变时,吸热器的自然对流热损失随着φ的增大而减小,导热损失和辐射热损失随φ的增大而增大,但增大的幅度不大;当qc一定时,Nuc随φ的增大而减小,而当qr一定时,φ对Nur的影响很小;并且2种加热情况下的热损失性能存在一定的差异,加热位置对辐射热损失的影响要比对自然对流热损失的影响小。
- 吴双应徐连辉肖兰关靖宇
- 关键词：腔式吸热器热损失倾角
- 平行风风速对腔体复合热损失特性影响的数值模拟
- 2015年
- 在恒热流边界条件和不同平行风风速下,考虑通过保温层和腔体壁面的导热热损失,采用三维数值模拟方法对一侧全开的圆柱形腔体复合对流和辐射热损失特性进行研究。结果表明:平行风下,腔体内的温度分布和开口面速度分布都与无风时存在很大差异;随着风速的增大,对流热损失平均努塞尔数Nu_c单调递增,而辐射热损失平均努塞尔数Nu_r并不单调递减,且风速越大,变化越不明显;随着腔体倾角的增大,同一风速下Nu_c和Nu_r并不像无风时那样单调变化。
- 吴双应陈思敏肖兰
- 关键词：风速数值模拟
- 不同加热边界下定热流时圆柱形腔体内自然对流传热特性被引量：3
- 2012年
- 以一侧全开式圆柱形腔体为研究对象,在考虑腔体内工质(空气)物性参数随温度的变化以及腔体固壁内导热与腔体内空气自然对流之间相互耦合的基础上,采用RNGk-ε紊流模型对不同热流密度、腔体倾角以及3种不同壁面加热边界时腔体内的自然对流传热特性进行了三维数值模拟。3种加热边界分别为底面加热(工况I)、侧面加热(工况II)以及底面和侧面同时加热(工况III)。结果表明,定热流下的圆柱形腔体内和开口面的温度和速度分布、腔体内壁平均温度、底面与侧面的平均温差、腔体内壁的平均努赛尔特数等自然对流传热特性不仅受到热流密度和腔体倾角的影响,还受到腔体壁面加热边界的影响,如只有底面加热的工况I与存在侧面加热的工况II和III相比,前者自然对流传热特性相差较大。
- 吴双应贾丹肖兰徐连辉
- 关键词：自然对流耦合传热数值模拟
- 插管对基于AMTEC太阳能热发电的毛细芯蒸发器性能的影响被引量：1
- 2013年
- 以碱金属钠为工质,通过建立轴对称恒温相变模型,对基于碱金属热电转换器(AMTEC)太阳能热发电的带插管毛细芯蒸发器性能进行数值模拟,分析插管的长度、管径和热阻等参数对毛细多孔芯及液体通道内压力、速度和温度分布的影响。结果表明:将插管插入蒸发器液体通道中,可改善毛细芯蒸发器的工作性能,不仅可使多孔吸液芯内表面温度更加均匀,而且可降低多孔吸液芯内表面的最高温度;不同工况具有不同的最适宜插管结构。
- 吴双应曹宝喜肖兰李友荣
- 关键词：太阳能热发电插管数值模拟
- 有风环境下太阳能吸热器混合对流热损失特性被引量：7
- 2012年
- 采用三维数值模拟方法研究了太阳能吸热器在有风环境下的混合对流热损失特性,得到了吸热器腔体内部的温度分布和采光口截面的速度分布以及对流热损失大小与倾角、风向的关系曲线。结果表明,与无风环境下太阳能吸热器对流热损失随倾角增加而单调减小的规律不同,有风环境下,太阳能吸热器混合对流热损失同时受到环境风和倾角的共同影响,且规律较为复杂。当风向背对采光口时,吸热器混合对流热损失在不同倾角下随风向的变化较小,但当风向正对采光口时,吸热器混合对流热损失随风向的变化较为剧烈,受到倾角的影响也较为显著。
- 肖兰吴双应李友荣
- 关键词：太阳能吸热器热损失风向倾角
- 均匀壁面热流下太阳能腔式吸热器的自然对流数值模拟被引量：4
- 2012年
- 在考虑变物性以及腔体固壁与流体间流固耦合的基础上,采用定热流的热边界条件和RNG k-ε紊流模型,对相同热流密度不同倾角以及相同倾角不同热流密度下的圆柱形腔式吸热器的腔体内的自然对流特性进行了三维数值模拟。结果表明:随着腔体壁面上的热流密度增加,内壁面上平均温度将升高,平均努塞尔特数增加;随着吸热器倾角的增大,平均努塞尔特数减小;随着离采光口距离的增大,腔体壁面温度近似呈线性规律升高,同一截面不同位置处的壁面温差减小,但减小的幅度不大。
- 吴双应贾丹肖兰李友荣
- 关键词：自然对流数值模拟
- 采用热管冷却技术的太阳能光伏电–热一体化系统性能分析被引量：27
- 2011年
- 太阳能光伏电–热(photovoltaic-thermal,PV-T)一体化系统将光伏组件与太阳能热利用系统组合在一起,具有较高的太阳能综合利用效率。针对热管具有高效传热和均温性能的特点,提出一种采用热管冷却技术的太阳能光伏电-热一体化系统;基于光伏电池板传热过程特点及换热器的传热有效度——传热单元数(ε-NTU)法,对热管式PV-T系统的电池板温度、冷却流体出口温度以及系统电效率和热效率等热电转换性能进行了理论分析和计算。结果表明,热管式PV-T系统的电池温度变化幅度在2.5℃以内,系统电效率和热效率分别达到6.99%～7.46%和51.0%～63.2%。该文提出的理论方法为研究热管式PV-T系统热电转换性能提供了一种新的途径,可用来分析和讨论相关参数对热管式PV-T系统性能的影响。
- 吴双应张巧玲肖兰郭凤华
- 关键词：太阳能热管热电转换
- 环境风下不同开口率圆柱形腔体复合热损失特性实验
- 2016年
- 建立圆柱形腔体热损失性能测试实验台,固定腔体倾角为45°,采用电加热方式对腔体底面和侧面同时加热,探讨有环境风条件时,不同开口率圆柱形腔体在不同风速、风向角下的复合热损失特性,获得混合对流热损失努塞尔特数Nuc和辐射热损失努塞尔特数Nur的拟合关联式,并分析实验过程中的不确定度。结果表明,在有风条件下,对部分开口的圆柱形腔体,对流热损失和辐射热损失随开口率OR的增大而增加,导热热损失随开口率OR的增大而减少;各项热损失随风向角的变化较受开口率的影响要小;开口率增大时,Nuc和Nur均增加;风速增大时,Nuc增加,而Nur减小。
- 吴双应李德磊肖兰申祖国
- 关键词：热损失开口率
