抛物面槽式接收器内丁胞吸收管流动与传热特性

摘要

抛物面槽式集热器的吸收管对太阳能的转换效率有很大的影响。为了提高抛物面槽式集热器系统的整体换热性能，提出了一种带椭球形丁胞的抛物面槽式接收器金属吸收管的模型。数值研究了Re=10 000～50 000范围内抛物面槽式接收器丁胞吸收管的结构参数（β）对换热和流动性能的影响。结果表明，丁胞结构的引入，促进了流体的混合，增加了通道的综合传热性能。与光滑抛物面槽式接收器相比，在所研究参数范围内，当β=60°时丁胞吸收管换热效果最好，其平均温度比光管降低了11.4～49.6 K,Nu提升了75.5%～102.2%,f相比增大了2.38～3.47倍。而当β=30°时其综合换热性能因子最大，其值为1.12～1.38。研究结果对太阳能吸收管的结构有较大优化，可有助于开发兼具高效率和可靠性的新型接收装置。

关键词

抛物面槽式接收器 / 太阳能 / 椭球形丁胞 / 换热性能

基金资助

国家自然科学基金(52266003); 甘肃省创新之星项目(2025CXZX-744); 兰州交通大学重点研发项目(ZDYF2302)