基于对流传热分析的PV/T优化设计与实验

摘要

以工艺难度较低的U型管水冷器为研究对象,以PV/T的太阳热能输入与U型管的吸热能力平衡为目标,对冷却水在层流、过渡流和湍流3种流动状态下的热传递系数进行分析,对U型管内的水流速度、管径的大小以及管道长度进行优化设计.计算结果表明:冷却水在低流速的层流状态不足以完全吸收太阳入射热功率;如果速度提高到过渡流和湍流态,可以选用标准的25 mm管径,最佳流速介于0.05～0.3m/s之间,每平方米管长8m即可满足吸热要求.