發(fā)布時間：2020-12-13 13:28

　　由于太陽輻射的不穩(wěn)定性以及太陽輻射與用熱負荷的不一致性，蓄熱裝置是太陽能熱水系統(tǒng)中的一個必備部件。太陽能熱水器在儲熱階段下，儲熱水箱能夠儲存多少的有用熱量是衡量其設計優(yōu)劣的重要因素。良好的貯熱水箱設計既能降低集熱器進口溫度，提高集熱器效率；又能增加可被利用的熱水量。為了分析溫度分層度這一參數(shù)，本文選用了我國南方地區(qū)普遍使用的家用太陽能熱水系統(tǒng)的幾種水箱作為模型，采用試驗、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對儲熱水箱進行了研究。本文根據(jù)實際生活中水箱的種類及結(jié)構(gòu)，研究了太陽能在儲熱階段儲熱水箱內(nèi)的溫度分布及冷熱水摻混情況。建立了包括控制方程、邊界條件、水的物性參數(shù)在內(nèi)的數(shù)學模型，分析了各種流速時儲熱水箱內(nèi)的摻混程度及溫度分層度，為實際工程應用提供了堅實的理論基礎。本文研究內(nèi)容如下：首先，在相同循環(huán)流量下，對不同上循環(huán)管高度的儲熱水箱蓄熱階段進行試驗，測得水箱下循環(huán)管口出水溫度。分析試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：上循環(huán)管高度越高，下循環(huán)管出口溫度開始升溫的時間越晚，且最終出口溫度越高。其次，利用數(shù)值模擬方法對相同尺寸、相同結(jié)構(gòu)的儲熱水箱作了對比分析。發(fā)現(xiàn)模擬的下循環(huán)管出口溫度曲線與試驗的趨勢一致，證明建立的模型可用于此... 

【文章來源】：云南師范大學云南省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

儲熱水箱溫度分層示意圖

循環(huán)管由水箱底部插入式 (b) 循環(huán)管由水箱側(cè)面插入式圖 3.1 兩種不同結(jié)構(gòu)儲熱水箱示意圖 CFD 前處理網(wǎng)格生成的軟件有 GAMBIT、ICEM-C是計算流體力學應用最為廣泛的前處理軟件。為適M 提供了豐富的網(wǎng)格形式，四面體網(wǎng)格，六面體網(wǎng)六面體混合網(wǎng)格，O 型網(wǎng)格。相比其他的流場計算軟的網(wǎng)格。研究儲熱水箱內(nèi)的溫度分層情況，故在 ICEM 網(wǎng)厚度。在 ICEM 軟件中建立幾何模型和劃分網(wǎng)格格，生成的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格如圖 3.2 所示。網(wǎng)格劃分的算結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格精度越高計算結(jié)果越精確，但是網(wǎng)格時間越長。綜合考慮，本文網(wǎng)格數(shù)設定在 30000 至計算需滿足網(wǎng)格質(zhì)量大于 0.2 的要求要求，本文中網(wǎng)

管由水箱底部插入式 (b) 循環(huán)管由水箱側(cè)面插入式圖 3.1 兩種不同結(jié)構(gòu)儲熱水箱示意圖3.2.2 網(wǎng)格劃分目前，可用于 CFD 前處理網(wǎng)格生成的軟件有 GAMBIT、ICEM-CFD、Gridgen等，其中 ICEM 是計算流體力學應用最為廣泛的前處理軟件。為適應各種復雜的幾何模型，ICEM 提供了豐富的網(wǎng)格形式，四面體網(wǎng)格，六面體網(wǎng)格，三棱柱邊界層網(wǎng)格，四/六面體混合網(wǎng)格，O 型網(wǎng)格。相比其他的流場計算軟件，ICEM可以生成更高質(zhì)量的網(wǎng)格�；�于本文主要研究儲熱水箱內(nèi)的溫度分層情況，故在 ICEM 網(wǎng)格劃分中不考慮聚氨酯保溫層厚度。在 ICEM 軟件中建立幾何模型和劃分網(wǎng)格

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]自然循環(huán)平板式太陽能熱水器水箱放置高度的研究[J]. 鄭土逢,李明,魏生賢,羅熙,王炳燦.  云南師范大學學報(自然科學版). 2011(01)
[3]太陽能供熱系統(tǒng)儲熱水箱散熱機理分析研究[J]. 張森,程偉良,孫東紅,梁曉文.  電網(wǎng)與清潔能源. 2010(01)
[4]太陽能儲熱水箱保溫計算[J]. 周志培,孫保民.  現(xiàn)代電力. 2009(05)

碩士論文
[1]太陽能熱水器貯熱水箱內(nèi)混水特性的數(shù)值模擬分析[D]. 李琳.云南師范大學 2008



本文編號：2914611