受肠道启发的太阳能吸热管强化传热性能

摘要

抛物槽式集热器是一种高效的集中式太阳能发电装置，具有广阔的发展前景；然而低效的太阳能集热管限制了系统太阳能利用效率的进一步提高。为有效提高流动传热性能，受人体肠道强化营养吸收的启发，提出使用仿生波纹吸热管作为槽式集热器中金属管的想法；结合蒙特卡罗射线追踪方法，采用有限体积法建立三维数值分析模型；研究仿生吸热管主要结构参数对传热和流动性能的影响。结果表明：仿生波纹结构的引入不仅增大了换热面积，而且加强了换热工质的扰动；与传统圆管相比，受肠道启发的太阳能吸热管整体传热性能提升高达35%。

关键词

太阳能 / 抛物槽式集热器 / 仿生肠道 / 吸热管 / 强化换热

基金资助

国家自然科学基金项目(52076064); 山东省泰山青年学者项目(tsqn201812105)