非均匀热流下球形腔式吸热器热性能的数值研究

摘要

建立了球形腔式吸热器三维模型;以基于蒙特卡罗光线追迹法(MCRT)进行光学模拟得到的能流分布,作为吸热管壁的热边界条件;通过数值模拟研究球形吸热器的耦合传热问题;探讨吸热流体人口参数对热性能的影响.研究表明:吸热管壁的辐射能流密度分布不均匀;在相同条件下,下人口吸热器的热性能优于上入口吸热器;在吸热流体的入口速度为0.2～0.4 m/s,提高流速可明显增大吸热器热效率,人口速度大于0.6 m/s时,热效率的增大速率变得平缓;随入口温度升高,热效率几乎呈线性下降.基于非均匀热流边界条件下的吸热器三维数值模拟结果更符合实际情况,为吸热器的优化设计与推广应用提供依据和参考.