热能动力工程

作者：熊 烈，杨 凯，张燕平，李 黎

单位：武汉新能源研究院，湖北 武汉 430070,,武汉新能源研究院，湖北 武汉 430070,,华中科技大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430070,,武汉新能源研究院，湖北 武汉 430070,

关键词：太阳能;腔式吸热器;超临界二氧化碳;数值模拟

基金：湖北省技术创新专项(重大专项)资助项目(2019AAA17)

针对太阳能碟式聚光器，设计了一种工质为超临界二氧化碳(sCO2)的圆台形腔式吸热器，建立了吸热器的光热模型。采用蒙特卡洛光线追踪法分析了腔式吸热器的光学特性，并基于腔式吸热器的相关理论将热边界条件导入Ansys Fluent软件中，对吸热器的流动传热特性进行了计算流体力学（CFD）仿真模拟。研究了工质进口温度为150 ℃、太阳光辐射强度为800 W/m2时，吸热器不同采光口直径、倾斜角和辐射发射率对其光热特性影响的规律。研究结果表明：吸热器采光口直径对其光热效率的影响较大，采光口直径增加会降低吸热器光学效率，采光口直径过大或过小都会降低吸热器的热效率；随着吸热器倾斜角的增大，采光口内部热空气和外部冷空气之间的自然对流传热明显增加；辐射发射率对吸热器热效率的影响较小。

来源：2024年第4期

《热能动力工程》期刊编辑部

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