太阳能烟囱发电系统非稳态传热问题及性能分析

建立了包含蓄热层的太阳能烟囱发电系统非稳态传热数学模型,研究了集热系统特性和蓄热层的增温效应,结果表明:蓄热层表面温度、气流温度、集热棚板温度相互影响,随时间有较大波动;气流温升主要发生在气流入口至集热棚半径1/3处,蓄热层表面温度沿径向逐渐升高,在集热棚出口段有明显下降;集热棚板、蓄热层底部及四周是系统热量损失的主要地方;系统运行非稳定期,在没有太阳辐射时,深层蓄热层不参与向气流放热过程,而是继续从浅层蓄热层吸热,浅层蓄热层贮存的热量并不全向气流传递。系统运行平稳期,蓄热层底层的温度趋于定值;理论发电功率的变化趋势与气流温度随时间变化趋势一致。     

太阳能强化烟囱技术在强化室内自然通风中的研究进展

详细阐述了研究背景、技术原理、研究进展以及研究意义。在总结国内外学者在该领域的主要研究方法和成果的基础上,指出了目前存在的问题。结合当前我国室内通风设计的现状,给出了富有建设性的意见。     

间接冷凝换热制备淡水的联合海水淡化太阳能烟囱电站初探

文章设计了一种专门用来制备淡水的冷凝器,以及一种间接冷凝换热制备淡水的联合海水淡化太阳能烟囱电站(SCPPSDIC)。以西班牙太阳能烟囱电站的几何参数为基础,对SCPPSDIC系统进行三维建模和数值模拟,并将模拟结果与单一太阳能烟囱电站(SCPP)的模拟结果进行对比分析。研究结果表明:SCPPSDIC的温度场、压力场沿烟囱中轴线呈对称分布,且变化较为平缓;相比于SCPP,SCPPSDIC的输出功率虽有4.2 k W的小幅度下降,但冷凝器区域能够析出3.95 t/h的淡水,淡水产出量极其可观,这使得太阳能综合利用率由1%以下提高到3.43%;冷凝器在制备淡水的同时,所放出的凝结热也会对流入蒸馏池的海水起到预热作用,从而使系统的能量得到充分利用。     

烟囱阴影下风力增压式太阳能烟囱电站性能探究

文章以西班牙太阳能烟囱电站为原型,采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,对太阳能烟囱电站和风力增压型太阳能烟囱电站进行三维数值模拟,探讨烟囱阴影下系统的流场特性和太阳入射角度对系统性能的影响。研究结果表明:烟囱阴影区蓄热层表面、集热棚表面温度突降,导致热气流与蓄热层表面、集热棚表面进行对流换热,造成热量损失;随着太阳入射角增加,系统轴功率和集热棚效率均明显下降;风力增压装置形成的出口负压可以削弱阴影所造成的气流掺混等不利影响,因而风力增压型太阳能烟囱电站涡轮机轴功率的变化幅度相对常规太阳能烟囱电站较为平缓。     

来流不均匀对直接蒸发式表冷器性能影响

本文在热、质平衡与压力平衡基础上,建立了适用于一维不均匀空气来流速度分布的直接蒸发式表面冷却器的稳态数学模型,研究了两种典型速度分布不均匀对表冷器换热量的影响。数值计算结果与实验结果吻合较好。     

适用于各种管组连接方式的直接蒸发式空气表面冷却器的模拟计算

建立了适用于具有各种复杂管路的套片管直接蒸发式空气表面冷却器的数学模型,提出了能够描述不同管组连接方式的管组连接矩阵组,编制了通用计算FORTRAN程序。利用该程序分别对五种不同管组连接方式的表冷器进行了模拟计算,数值计算与试验结果吻合较好。     

联合海水淡化和余热的风力增压式太阳能烟囱电站技术经济性分析北大核心CSCD

文章基于联合海水淡化和余热的风力增压式太阳能烟囱发电综合系统(WSCPPDW),构建了能够描述其运行特性和经济性能的数学模型,研究表明:烟气余热的利用,使得WSCPPDW的发电和产水性能优于大多数水电联产的太阳能烟囱电站(SCPP)综合系统,其发电量为193.7 kW,产水量17.2 t/h,能量综合利用效率13.5%。风力增压装置使得WSCPPDW总净利润和总净现值分别增大了21.6%和14.7%,提前3 a进入盈利期。WSCPPDW年净收益均呈逐年递增的趋势,年净现值先增大后减小,除了第1年为负值外,在剩余的服役期间内均大于零。WSCPPDW同时利用风能、太阳能和烟气余热多种形式能源,在低辐射状态下能够连续、稳定地工作。     

管带式换热器传热和阻力性能的试验研究

介绍了管带式换热器的结构和特点,通过试验,拟合出了它在直接蒸发式空气冷却器条件下的传热和阻力公式。     

太阳能蒸馏器非稳态传热传质问题的研究

建立了太阳能蒸馏器的非稳态物理数学模型,对其进行了传热、传质问题的研究,分析结果与试验结果吻合较好。结果表明:海水蒸发是海水温度和△T共同作用的结果。温度差是驱动海水蒸发的动力,水温对水表面蒸发有重要影响。在任何温度下,表面蒸发都可进行,但对蒸馏器来说,只有水温超过40℃,且△T为正值时,才有显著的蒸发,收到可观的淡水。高峰产水区主要在下午与傍晚时段,此时段占整个昼夜的比例不大,但是其对日产水量的贡献却是主要的。随着海水深度的增加,瞬时产水量白天减少,晚上增加,日产水量减少;当水深大于10cm时,日产水量变化不大;随着环境风速的增加,瞬时产水量白天增加,晚上减少,风速对日产水量的影响很小,但强风使日产水量有所下降。     

太阳能烟囱发电系统综合应用研究进展

总结了太阳能烟囱技术在兼顾改善居住环境、联合海水淡化、耦合风力发电、结合改善局部地区小气候、结合真空集热管、太阳能盐池储热技术强化发电、与地热、工业废热、废气、沼气等互补发电、与光伏发电结合、与农业生产结合等方面的最新成果,可以为太阳能烟囱发电系统综合应用的进一步发展提供依据和思考。