太阳能接收器中高温热管启动性能

针对高温太阳能热管接收器中高温热管的启动特性进行理论分析,计算其过渡状态和连续流动状态下的转变温度分别为273和419℃,并对V形沟槽与金属纤维毡复合吸液芯钠热管在不同加热方式、不同输入功率和不同倾角下的启动性能进行试验研究.试验结果表明,半周受热高温热管启动过程与全周受热的启动过程相似,均符合前端启动模型,不同加热方式下转变温度相同且绝热段转变温度与理论计算值吻合,半周受热高温热管启动时间稍短于全周受热启动时间.随输入功率增加,高温热管启动时间缩短,倾斜角度变化对启动性能无明显影响.     

组合式吸液芯高温热管热阻和瞬时传热性能分析

根据碟式太阳能热管接收器的工作情况,开发设计了加工简便、成本较低的组合式吸液芯高温热管.对该热管建立了热阻模型,通过试验验证热阻模型的可靠性,并从温度、热阻和当量导热系数3方面与三角沟槽/金属丝网吸液芯热管进行比较,分析了热管瞬时传热性能.在相同的冷却工况下,与三角沟槽/金属丝网吸液芯热管相比,组合式吸液芯热阻稳定且较小,当量导热系数较大.因此,组合式吸液芯高温热管较三角沟槽/金属丝网吸液芯热管传热性能优良,可较好地应用于碟式太阳能接收器.     

高温热管用于涡轮叶片冷却可行性分析

本文主要从理论分析和计算的角度讨论了将高温热管应用于涡轮叶片冷却的可行性。首先介绍了热管工作原理和特点。其次,设定涡轮叶片的工作环境,对叶片表面进行热力计算,得出其冷却需求。最后,分析高温热管完成涡轮叶片冷却的可行性。     

高温热管在热防护中应用初探

本文介绍了高温热管在热防护中的应用原理,并利用电弧加热风洞产生的高温、高速气流,对一种装有高温热管的简单球头圆柱体原理性模型进行了加热试验.利用高温红外测温装置对模型表面的温度进行了测量,通过与普通复合材料制成的模型的试验对比分析,发现高温热管能够有效地将模型高温区热量传导到低温区,装有高温热管模型的驻点温度明显降低,显示出了良好的防热效果.     

高温热管声速传热极限的数学分析方法

介绍了几种典型声速传热极限的数学模型，给出计算声速传热极限在各种条件下的精确解和数值解，目的是为理论工作者提供数学分析方法，也为设计者提供设计计算的准确公式     

三角沟槽高温钠热管的启动性能

实验研究在不同倾角、不同加热功率条件下,三角沟槽高温热管的启动性能.结果表明:三角沟槽高温热管在水平放置时,由于冷凝液体回流不充分,蒸气量变少,导致热管绝热段出现温升“滞后”的现象.当三角沟槽高温热管在大输入功率下启动,会出现绝热段温度低于冷凝段的现象,但随着热管整体温差缩小,这种现象将随之消失.当热管倾斜放置时,重力作用促进了金属钠液回流,保证了蒸气量充足,缩短了启动时间,其启动性能要优于水平放置时的启动性能.     

太阳辐射对高温热管接收器传热的影响

为了研究高温热管太阳能接收器的传热性能,研究了其基本传热元件--高温热管在相应工作条件下的导热性能.基于高温热管半周向加热条件下传热特性试验的结论,研究了高温热管接收器工作时太阳辐射与热管温差的对应关系,从而得出太阳直射辐射与高温热管当量导热系数的关系.研究结果表明:太阳辐射强度对高温热管的当量导热系数具有重要影响,随着太阳辐射的增强,高温热管当量导热系数不断增大,当太阳辐照度1000W/m2时,当量导热系数达11400W/(m·K).表明高温热管太阳能接收器在工作环境中,太阳辐射越强,传热性能越好.     

固定式和跟踪式太阳能接收器能量接收状况的比较

太阳能接收器可以采用固定安装角度和自动跟踪太阳位置两种方式。通过计算得出了特定纬度下当接收器表面倾角不同时,接收器全年接收的太阳辐射能分布;比较了不同纬度、不同安装倾角下固定式与跟踪式太阳能接收器的能量接受情况。结果表明采用跟踪装置可以改善太阳能的接收效果;接收器安装倾角对太阳能接收效果也有显著的影响。     

太阳能中温接收器的开发与研究

基于热管优良特性,将热管技术应用到中温(250～400℃)直接产蒸汽(DSG)太阳能接收器中,开发了中温热管接收器.采用电加热模拟中温热管接收器工作条件,通过试验研究了中温热管的传热性能,周向平均温差,根据试验结果分析了中温热管接收器工作过程中的可靠性和热效率,结果表明中温热管接收器内热管蒸发段周向平均温差低于13℃,热效率高于80%.     

低温热管的应用性能研究

为了保证青藏铁路的安全运行,在设计施工阶段就要解决维持青藏铁路沿线冻土层的温度恒定的问题．应用热管技术中的低温热管具有高效性、经济性、环保性等特点,经过分析青藏地区的气象资料并进行相关计算,发现热管传热总温差很小,平均10℃左右,且随大气温度的变化而变化．进一步通过理论计算,发现热管传热的总热阻很大,应尽量降低热管本身的热阻和凝结段空气的传热热阻．通过理论计算和试验验证,以氨为工质的冻土热管完全可以适应小温差下的传热环境,它可以将较低的大气温度直接“拉近”到埋入土壤内部的蒸发器表面,实现高效的储冷传热．低温热管不仅可以应用于公路铁路沿线,还可以运用在冻土地区的桥梁、涵洞、输油和输气管线等市政管线,应用前景广阔．     

抛物面碟式太阳能接收器与高温反应器的联合传热特性分析

太阳能接收器和反应器的几何结构直接影响其传热特性及化学反应过程,利用光学特性产生高强度辐射通量是营造高温的常用方法。构造了一种基于抛物面碟式太阳能接收器的高温反应器,分为预热区和多孔反应区,通过COMSOL Metaphysics软件建立其三维数值模型,计算焦平面热通量分布规律,在典型运行条件下(DNI=800 W/m~2,u_(in)=0.1 m/s),分析反应器的速度和温度分布规律,以及DNI和反应流体入口速度对反应器传热特性的影响。     

Thermal properties of high temperature vacuum receivers used for parabolic trough solar thermal power system

The receiver's emittance and vacuum pressure are the two of great significance issues on the heat-loss which is the main factor reducing the efficiency of the parabolic though systems. In this paper, the thermal steady-state equilibrium method was used to test the receivers heat-loss. The receivers with increasing emittance were tested to study the variation of heat-loss. Meanwhile, the variable vacuum pressure in the annulus that affects the efficiency of the system was investigated. The influence of vacuumizing rate and getters on the vacuum pressure and heat-loss were discussed. The result shows that the emittance and vacuum pressure affect the receiver's heat-loss dramatically, and the emittance is the major influence factor on the thermal properties. The receiver with 0.08 emittance and 10~(-3) Pa vacuum pressure has a satisfactory heat-loss of 215.6 W/m at 400 ℃.The analysis further reveals that the synergistic effect of both emittance and vacuum pressure on the heat-loss can be reflected by the packaging temperature of the glass tube, and a fitting formula has been established to estimate the receivers' heat-loss according to the packaging temperature of the glass tube.     

太阳能腔式吸热器自然对流热损的数值研究

腔式吸热器是碟式太阳能热发电系统的一个重要组成部分,它的性能优劣直接影响到整个发电系统的效率。重点分析了腔式吸热器的自然对流热损,建立了6种典型腔式吸热器的二维模型,选用FLUENT6.3计算了在开口直径为10cm,壁温为400℃,倾角α=0°条件下的6种腔式吸热器的内部自然对流热损失。计算和比较发现,球形吸热器的内部对流热损比其他5种吸热器平均低10%。通过计算球形吸热器在不同Aw/Al(内表面积/开口面积)和不同倾角下的对流热损大小,发现球形吸热器的对流热损随倾角的增大而显著减小,在α=0°(开口朝侧面)时最大,α=90°(开口垂直向下)时最小;计算得到球形吸热器的最佳Aw/Al值为8～10。     

电站阀门密封面高温耐磨堆焊焊条的研制

选用H1Cr13作为焊芯,采用回归正交设计的方法安排试验,建立了以堆焊层高温抗擦伤性为目标函数,碳化硼、金属铬、金属锰的加入量为优化因子的数学模型,并根据数学模型用C语言编程计算得出优化结果,利用优化的配方制成了新型焊条;研制焊条与D802焊条堆焊层的常温硬度、高温硬度、高温抗擦伤性能等各项指标对比试验表明,研制焊条与D802焊条的各方面性能基本一致,且达到了降低成本的目的。     

超超临界电站锅炉用关键材料

讨论了我国电站锅炉向大容量、高参数超超临界机组发展的趋势及对材料的要求.针对这一发展趋势,宝钢开展了超超临界电站锅炉用关键材料的研制.试验数据及生产、供货实绩表明,宝钢已具备了向主蒸汽600℃超超临界电站锅炉受热面关键部件——水冷壁、过热器和再热器整台机组供货能力,替代了进口产品,缩短了我国电站锅炉材料与国外的差距.同时,根据未来我国700℃超超临界机组的发展要求,开展了高温部件所用材料的筛选、研制及评定等,以支撑我国超超临界机组的发展.     

内插热管太阳能真空管集热性能优化

为研究内插热管太阳能真空集热管(solar vacuum collector tube with an inserted heat pipe,SVCTIHP)内部各部件及界面改变与传热效果间关系,指导结构和工艺优化,提高SVHCTIHP性能,建立了SVHCTIHP内部热量传递的数学模型.利用MATLAB软件对型号为Z-Bj/0.6-WF-1.5/16-58的SVCTIHP的动态响应特征进行模拟分析和实验验证.对热量在SVCTIHP内部传递过程中各主要环节的热损失随结构、材料参数的变化规律进行了模拟,分析了提高SVCTIHP集热性能的途径,发现热管与翅片的接触热阻对SVCTIHP集热效率的影响大.利用新型导热胶对热管与翅片的接触部位进行了填充性黏结并进行了实验测试.结果 表明:工艺改进后,该型热管冷凝出口端温度提高了37.8℃,集热效率提高12％.     

连通热管太阳能技术研究

在分析了目前热管太阳能热水器的基础上,提出了克服目前热管太阳能热水器缺点的一种新的设计方案,从而使热管太阳能热水器的使用寿命、效率得到了很大的提高,而且经济效益比较明显。