选择性太阳光隧道夏季工况热流体特性研究

发布时间：2023-05-20 09:35

　　针对当前能源危机以及低碳理念的提出，本文依据边缘光线原理设计了一种新型的太阳能集热器：选择性太阳光隧道（SST）。利用特殊的几何特征，该集热器可根据太阳高度角的不同选择吸收太阳光线，以达到冬季采暖，夏季防止建筑升温的目的。 冬季工况下SST吸收太阳光辐射并转换成热能后，一部分能量通过导热后再经过对流传到室内，另一部分能量经过对流，再经过导热，最后经对流传到室外。夏季工况下室外的热量通过对流传递给SST，再经过SST内部一系列的导热——对流换热——导热将热量传递到SST室内壁面，最后经对流传到室内环境中。本文通过建立的SST数学模型，以徐州地区正常夏季工况为例，利用先进的有限体积分析软件ANSYSFLUENT，对SST内部流体的温度场以及速度场进行数值模拟，得出了SST内部流场及整个SST温度场的特点，分析出了SST的热流体特性。 为了验证理论模拟结果的准确性，自行设计并搭建了SST系统实验台。对SST内部空气的温度场进行测试，并与数值模拟结果进行比较，两者有较好的一致性。 以前面分析的SST热流体特性为基础，通过改变室外风速及温度，进行了大量的数值分析与计算，分析发现室外风速的增大会降...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 选择性太阳光隧道（SST）简介
    1.3 国内外研究现状
    1.4 研究内容和技术路线
    1.5 本章小结
2 选择性太阳光隧道的设计原理
    2.1 选择性太阳光隧道（SST）的设计原理
    2.2 选择性太阳光隧道（SST）的特性
    2.3 选择性太阳光隧道（SST）的设计
    2.4 太阳辐射量
    2.5 本章小结
3 SST 传热特性的数值模拟分析
    3.1 FLUENT 软件简介
    3.2 有限体积分析过程
    3.3 定义材料属性
    3.4 热边界条件
    3.5 求解过程
    3.6 后处理
    3.7 结果分析
    3.8 本章小结
4 SST 实验系统
    4.1 实验装置
    4.2 实验过程
    4.3 实验结果与分析
    4.4 本章小结
5 SST 准则方程归纳
    5.1 SST 流动和传热模型无量纲控制方程
    5.2 影响 SST 流动和传热特性的因素
    5.3 SST 准则方程
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3820879