【摘 要】
:
为了缓解城镇地区供热能源紧张以及现有供热系统引起的环境污染问题,本文提出利用城乡闲散地块建设更贴近用户侧的中等规模聚光集热系统,用作分布式可再生能源供热网络的充热节点,可实现农-光、河滨-光和渔-光一体化等项目。本文围绕近用户侧稀疏镜场接收器的光学性能、传热性能以及在近用户侧的应用,基于MATLAB软件展开研究,主要研究内容和结论如下:(1)基于稀疏镜场光学效率模型,并分析了典型日、全年以及不同纬
论文部分内容阅读
为了缓解城镇地区供热能源紧张以及现有供热系统引起的环境污染问题,本文提出利用城乡闲散地块建设更贴近用户侧的中等规模聚光集热系统,用作分布式可再生能源供热网络的充热节点,可实现农-光、河滨-光和渔-光一体化等项目。本文围绕近用户侧稀疏镜场接收器的光学性能、传热性能以及在近用户侧的应用,基于MATLAB软件展开研究,主要研究内容和结论如下:(1)基于稀疏镜场光学效率模型,并分析了典型日、全年以及不同纬度地区光学效率的分布规律,并基于光学效率进行稀疏镜场布局优化。结果表明:典型日和全年的光学效率均先逐渐上升,在正午12点时达到光学效率最大值,然后逐渐下降,且效率曲线关于正午12点对称。年平均光学效率分布规律与典型日平均法相似且误差较小,因此可采用典型日平均法代替每日平均法,以减小计算量。南北边界较小的狭长状镜场布局,其年均光学效率较高;减小镜场北、南边界到塔的垂直距离,并且增加镜场东西边界的长度,有助于获得全年更加平稳的光学效率。定日镜间距选为10m时,既有较高的镜场地面覆盖率,同时有较高的光学效率。(2)基于接收面等效光斑法,提出了一种优化接收器表面能流密度分布计算时间的方法,分析不同定日镜坐标以及不同时刻的能流分布规律。结果表明:本文提出的计算方法不需要直接求得接收面所有网格点的能流密度,相较蒙特卡洛法可减少68.47%的计算时间。接收面上成像光斑能流密度呈正态分布,且稀疏镜场采用小尺寸定日镜可获得更高的截断效率和更好的光斑均匀性。同一时刻能流密度分布取决于方位角以及定日镜与接收器之间的距离,在相同的方位角下,距离越近,能流密度分布越密集,峰值能流密度越大。上午随着太阳从东边升起,光斑能量主要分布在接收面中偏右区域;下午随着太阳从西边落下,光斑能量主要分布在接收面中偏左区域。(3)采用微元分析法和等效热阻法建立稀疏镜场接收器传热模型,研究了稀疏镜场接收器的吸热面壁面温度分布、熔融盐温度分布以及关键参数对接收器传热特性的影响。结果表明:沿着熔融盐的流动方向,吸热管壁平均温度、最高温度以及吸热管内熔融盐的温度逐渐上升。平均壁温从578.01K上升到1129.25K,最高壁温从583.08K上升到1138.22K,熔融盐流体温度从573K上升到798.11K。吸热管内径和壁厚越大,其壁温和熔融盐的温度越高;吸热管内熔融盐流速越大,其壁温和熔融盐温度反而越小;吸热管内熔融盐入口温度越大,其壁温和熔融盐温度也越大。(4)采用光线追踪法建立稀疏镜场地面遮阳面积和日照时长模型,并分析了稀疏镜场在典型日、全年以及不同纬度地区定日镜在地面的遮阳面积和日照时长。结果表明:全年平均遮阳率和每月平均遮阳率均呈“U”形,且上下午对应时刻关于正午12点对称。随着纬度的增加,遮阳率逐渐增加,且上升幅度越明显。通过对比全晴天模型和典型气象年模型,发现两者的误差约为10%,因此可用全晴天模型替代典型气象年模型以减小计算量。
其他文献
目前,随着电动汽车技术的快速发展,越来越多的电动汽车接入电网,给电网的稳定运行带来了一定的冲击,尤其是随着大规模电动汽车无序充放电导致的电网负荷波动加剧问题,给配电网的稳定持续可靠供电带来了巨大冲击,无序的充电负荷导致系统波动加剧,峰谷差变大,严重阻碍了配电网的进一步发展,也造成了居民用电质量的下降,因此,展开电动汽车并网后参与电网优化调度的研究对电网的稳定运行和持续发展意义重大。本文通过首先基于
在万物互联的概念迅速推广,互联网广泛的运用到越来越多的电子设备中,新的高带宽网络技术相继推出的大背景下。作为电子包装和能量存储的重要基材,介电聚合物复合材料得到了系统的研究并得到广泛使用。根据要求,电子封装材料需具有较低的介电常数以及耗散因数,但是几乎所有原始PI的介电常数都大于3,无法满足微电子和5G技术不断增长的需求。因此,迫切需要进一步降低PI膜的介电常数。(1)通过两步酰胺化法制备了三种不
直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell,DMFC)作为一种清洁能源,具有存储运输方便、结构简单、操作方便等优点,在便携能源应用领域具有广阔的发展潜力。但其中的核心部件——Pt/C催化剂存在C烧损、Pt团聚的诸多问题。为了解决这一问题,本课题以更加稳定的TiN材料代替C基底负载Pt纳米颗粒,通过等离子体浸没离子注入方法在Ti基底离子注入N元素形成TiN组织,这种方法具有
溶液法加工的有机发光二极管(Organic light-emitting dioes简称OLEDs)性能优异,具备可实现大尺寸、柔性、高质量、自发光等特点,在显示面板和照明领域具有巨大的市场应用潜力。自OLEDs首次报道以来,性能的提升一直是学术界重要的研究方向。发光材料的选择是影响OLEDs器件性能的主要因素,传统的荧光发射体作为第一代发光材料,只能实现5%的外部量子效率(EQE),极大地限制了
大跨度开敞式罩棚被广泛应用于体育场等大型公共建筑中,由于该类结构具有自重轻、柔度大、阻尼小等特点,因此风荷载成为大跨度开敞式罩棚结构设计的主要控制荷载。进行大跨度开敞式罩棚抗风设计的首要前提是,需要获得该类罩棚结构的表面风压分布及体型系数。然而,对于大跨度屋盖开敞式、墙面和屋盖组合开敞式罩棚风荷载的研究较少,本文利用计算流体动力学方法,对大跨度屋盖开敞式罩棚、大跨度墙面和屋盖组合开敞式罩棚的风荷载
钛及钛合金由于其众多优良的性能而在航空航天,深海探测,生物医疗等领域展现了良好的发展前景。本论文选用更高强度,更高硬度的纳米金刚石(ND)作为增强相,通过机械球磨将其均匀分布于TC4粉末的表面,然后通过放电等离子烧结技术快速高效的制备出ND/TC4复合材料。该材料中引入了异构结构的新思路,这在钛基复合材料领域是一个比较大的创新。期望借助于增强相ND的加入以及异构结构的设计,使得复合材料的整体性能得
近年来,双金属氢氧化物作为一种高理论容量赝电容材料引起了研究者们广泛的兴趣。但是,由于其循环稳定性低,限制了其在储能器件中的实际应用。本文采用化学气相沉积法(CVD)、水热合成和电化学沉积等方法,制备了镍钴层状双金属氢氧化物(Ni Co LDH)/石墨烯纳米墙(GWNs)/泡沫镍(NF)复合电极和镍钴氢氧化物(NCH)/石墨烯(Gr)/泡沫镍(NF)复合电极。通过扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X