极不均匀热负荷下腔式吸热器受热面流量和壁温分布的试验研究

doi:10.7523/j.issn.2095-6134.2017.02.003

中国科学院大学学报 ›› 2017, Vol. 34 ›› Issue (2): 141-145.DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.02.003

极不均匀热负荷下腔式吸热器受热面流量和壁温分布的试验研究

郝芸¹, 王跃社¹, 胡甜¹, 魏宇青²

1 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室, 西安 710049;
2 西安交通大学校园规划与基本建设管理中心, 西安 710049

收稿日期:2016-04-15 修回日期:2016-05-12 发布日期:2017-03-15
通讯作者: 王跃社,E-mail:wangys@mail.xjtu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金面上项目（51276144）资助

Experimental studies on the flow and wall temperature distribution of solar cavity receiver under non-uniform heat flux

HAO Yun¹, WANG Yueshe¹, HU Tian¹, WEI Yuqing²

1 State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China;
2 Campus Planning and Basic Construction Management Center, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China

Received:2016-04-15 Revised:2016-05-12 Published:2017-03-15

摘要/Abstract

摘要： 由于镜场辐射投射到吸热器受热面上同一目标点（即单点聚焦），造成塔式太阳能腔式吸热器受热面热负荷呈现时间和空间分布的不均匀现象，导致系统工质流量分配特性恶化。搭建用于模拟蒸发受热面水动力特性的试验装置，利用低电压大电流变压器加热，得到各管流量分配及壁温分布规律。从试验角度弥补了腔式吸热器受热面的水动力特性研究的空白，有利于实现腔式吸热器向大容量、高效率、规模化方向发展。

关键词: 腔式吸热器, 流量分配, 壁温分布, 试验研究, 蒸发受热面

Abstract: On account of one-target focus type of the heliostats in the tower solar power technology, the heat flux in the cavity receiver is non-uniform in time and space, which may lead to the panels burst or ablation due to the local over-heat in some extreme situation. In this work, an electrical heated evaporating experimental loop, including five parallel vertical tubes, is set up to evaluate the hydrodynamic characteristics of evaporation panels in a solar cavity receiver under various non-uniform heat fluxes. The influence of the heat flux concentration ratio, total flow rate, and system pressure on the flow distribution of parallel tubes is discussed. The hydrodynamic characteristics of working fluid in the heated surface of cavity receiver are obtained by performing experiments. This work offers information for development of large-capacity, high-efficiency, and large-scale cavity receivers.

Key words: solar cavity receiver, flow distribution, wall temperature, experimental study, evaporation panel

中图分类号:

O359

郝芸, 王跃社, 胡甜, 魏宇青. 极不均匀热负荷下腔式吸热器受热面流量和壁温分布的试验研究[J]. 中国科学院大学学报, 2017, 34(2): 141-145.

HAO Yun, WANG Yueshe, HU Tian, WEI Yuqing. Experimental studies on the flow and wall temperature distribution of solar cavity receiver under non-uniform heat flux[J]. , 2017, 34(2): 141-145.

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极不均匀热负荷下腔式吸热器受热面流量和壁温分布的试验研究

Experimental studies on the flow and wall temperature distribution of solar cavity receiver under non-uniform heat flux

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