槽式集热器吸热管外混合对流换热数值模拟 被引量：4

1

作者 程泽东 何雅玲 +1 位作者 陶于兵 徐荣吉 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期863-865,共3页

本文总结了太阳能抛物槽式集热器吸热器玻璃管外对流换热的影响因素。在Shiraz 250 kW槽式太阳能热发电系统集热器结构基础上,采用最佳口径比,设计了几种结构参数不同且具有典型意义的集热器;并对所设计不同集热器结构及位置因素影响下... 本文总结了太阳能抛物槽式集热器吸热器玻璃管外对流换热的影响因素。在Shiraz 250 kW槽式太阳能热发电系统集热器结构基础上,采用最佳口径比,设计了几种结构参数不同且具有典型意义的集热器;并对所设计不同集热器结构及位置因素影响下的吸热管外混合对流换热进行了数值模拟。模拟结果表明:吸热管外混合对流平均换热热损失随集热器距地距离增大而增大,但增幅越来越小;随集热器两半反射器间间距增大而减小。而不同结构参数下混合对流换热热损失,主要受到风流在不同运行方位下由于集热器阻滞所形成的风流压力场及速度场的影响,且随结构参数呈一定趋势变化。在此基础上进一步可研究吸热器复杂耦合传热过程。 展开更多

关键词 太阳能 槽式集热器吸热管 混合对流 散热损失 数值模拟

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槽式太阳能集热器集热性能分析 被引量：33

2

作者 肖杰 何雅玲 +2 位作者 程泽东 陶于兵 徐荣吉 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期729-733,共5页

本文运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了抛物槽式系统聚光特性,并与计算流体与传热有限容积方法(FVM)结合,进一步研究了吸热管内耦合传热过程。聚光特性分析中考察了光不平行夹角、几何聚光比和边界角对太阳热流密度分布的影响;耦合传... 本文运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了抛物槽式系统聚光特性,并与计算流体与传热有限容积方法(FVM)结合,进一步研究了吸热管内耦合传热过程。聚光特性分析中考察了光不平行夹角、几何聚光比和边界角对太阳热流密度分布的影响;耦合传热模拟中考虑了液体油热物性随温度的变化以及吸收管外管壁辐射换热。模拟计算表明:模拟计算结果与文献数据对比符合较好,验证了计算方法与模拟程序的正确性。光不平行夹角主要对热流密度圆周方向分布产生影响,使其分布平缓,对热流密度轴向分布影响不大;随着几何聚光比的增大,太阳热流衰减区的角度跨度增大;随着边界角的增大,热流密度圆周分布曲线向圆周角90°方向平移,同时热流密度极大值降低。在太阳直射强度大致相同情况下,入口流速与入口温度对接收管表面对流换热与最大温差影响很大;同时变物性对流体对流换热影响也较大。 展开更多

关键词 槽式太阳能集热器 热流密度 蒙特卡罗光线追踪法 有限容积法 耦合换热

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槽式太阳能电站集热管热性能测试 被引量：6

3

作者 徐荣吉 何雅玲 +1 位作者 肖杰 程泽东 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期99-104,共6页

采用硅碳棒加热技术和热平衡法测试了桑普生产的具有自主知识产权的槽式太阳能电站集热管的热性能。在40～300℃温度范围内,共测试8个工况下集热管热性能。实验结果显示,集热管中低温性能与肖特公司的PTR70相差不大,完全满足中低温槽式... 采用硅碳棒加热技术和热平衡法测试了桑普生产的具有自主知识产权的槽式太阳能电站集热管的热性能。在40～300℃温度范围内,共测试8个工况下集热管热性能。实验结果显示,集热管中低温性能与肖特公司的PTR70相差不大,完全满足中低温槽式太阳能电站和其他太阳能中低温利用领域的应用。红外图像结果表明,玻璃-金属封接温度明显高于玻璃外管温度,对集热管进行理论分析时不能忽略此部分漏热量。实验数据的获得为国内太阳能槽式电站的设计、建设提供了实验参数,为集热管漏热测试相关标准的制定提供了基础。 展开更多

关键词 太阳能 槽式电站 集热管 漏热测试

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有压腔式吸热器内辐射传播过程的Monte Carlo模拟 被引量：2

4

作者 崔福庆 何雅玲 +2 位作者 程泽东 李东 陶于兵 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期60-65,共6页

建立了有压腔式吸热器的光学模型,采用Monte Carlo光线追迹法(MCRT)对吸热器中太阳辐射传播、吸收过程进行了模拟研究。在光线追迹计算中,将非连续多孔结构吸热体中的光线传播过程近似为各向同性均匀连续浑浊介质中的传播过程,并对多孔... 建立了有压腔式吸热器的光学模型,采用Monte Carlo光线追迹法(MCRT)对吸热器中太阳辐射传播、吸收过程进行了模拟研究。在光线追迹计算中,将非连续多孔结构吸热体中的光线传播过程近似为各向同性均匀连续浑浊介质中的传播过程,并对多孔结构吸热体区域内网格做了局部加密处理,采用非均匀网格统计各个网格吸收的光子能量权值之和,从而在较低计算资源消耗的前提下实现了大尺度非规则多孔结构吸热体内的热流分布计算。计算结果表明,在给定工况条件下多孔结构吸热体所吸收的太阳辐射热流集中于吸热体的顶部区域,局部热通量极值达到了2.87×109W·m-3,而在吸热体的两侧,热通量迅速减小,整个吸热体内的太阳辐射热流分布呈现出极不均匀的特征,从而影响吸热器系统运行的稳定性和安全性。 展开更多

关键词 有压腔式吸热器 辐射热流分布 MONTE Carlo光线追迹 非均匀网格 浑浊介质

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塔式聚光集热系统镜场优化及其光–热综合性能对比分析

5

作者 冷亚坤 杨思远 +2 位作者 程泽东 张嘉琦 何雅玲 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1793-1799,共7页

本文提出了一种新型塔式定日镜场的生成方式,并将其用于改进Solar Two塔式电站镜场布局。首先以年加权光学效率为目标函数,采用遗传算法对新型镜场布局参数进行优化,随后对比分析了优化后的新型定日镜场与Solar Two塔式电站初始镜场下... 本文提出了一种新型塔式定日镜场的生成方式,并将其用于改进Solar Two塔式电站镜场布局。首先以年加权光学效率为目标函数,采用遗传算法对新型镜场布局参数进行优化,随后对比分析了优化后的新型定日镜场与Solar Two塔式电站初始镜场下的聚光集热系统光–热综合性能指标。结果表明,优化后新型定日镜场的光学效率和能流均匀性等指标相较Solar Two塔式电站初始镜场均表现出优势;对比吸热器的热性能,发现新型定日镜场有效提升了吸热器热效率,新型定日镜场作用下吸热器的年平均热效率提高了1.65%。本文所提出的新型镜场生成方式与镜场布局可有效提升塔式电站光–热综合性能,为塔式聚光集热系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 塔式太阳能电站 定日镜场布局 镜场优化算法 吸热器简化模型 光–热综合性能

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聚光集热系统统一MCRT建模与聚光特性 被引量：4

6

作者 程泽东 何雅玲 崔福庆 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第22期2127-2136,共10页

针对太阳能热发电站中各种聚光集热系统及其光能聚集与光热转换复杂过程,提出了一种新的统一建模方法以及与其对应的自编程统一蒙特卡罗光线追迹(MCRT)计算方法.即根据系统组成特性与光子传播简化计算原则,将其细分为由不同数量表面组... 针对太阳能热发电站中各种聚光集热系统及其光能聚集与光热转换复杂过程,提出了一种新的统一建模方法以及与其对应的自编程统一蒙特卡罗光线追迹(MCRT)计算方法.即根据系统组成特性与光子传播简化计算原则,将其细分为由不同数量表面组成的各个子系统层次,采用统一的4阶方程与层次/表面编号形式、表面特征与光学参数变量等建立统一的系统几何模型与光学模型,设计开发具有统一求解交点、统一光学事件判断与计算、统一计算考核等通用模块的统一MCRT计算方法与程序.在此基础上,将该统一MCRT建模方法与程序应用于3种典型聚光集热系统,计算考核结果表明,该方法与程序具有较好的通用性和较高的准确性,所获得聚光特性进一步或可有效用于指导各种太阳能聚光集热系统应用选型或设计计算. 展开更多

关键词 聚光集热系统 统一建模方法 蒙特卡罗光线追迹 光热转换过程 太阳热流分布

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有压腔式吸热器复杂耦合换热机理数值研究

7

作者 程泽东 何雅玲 +2 位作者 崔福庆 李东 韩辉 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期488-492,共5页

本文建立了有压腔式太阳能吸热器(PVSR)轴对称计算模型,运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了二次聚光器(SC)与有压腔式吸热器(PVR)系统内聚光过程与光热转换过程,进而与计算流体与传热的有限容积方法(FVM)结合研究了高温高压吸热器内复... 本文建立了有压腔式太阳能吸热器(PVSR)轴对称计算模型,运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了二次聚光器(SC)与有压腔式吸热器(PVR)系统内聚光过程与光热转换过程,进而与计算流体与传热的有限容积方法(FVM)结合研究了高温高压吸热器内复杂耦合传热过程。在此基础上,进一步对比考察了考虑不同换热过程的换热机理,分析了安装倾角、入口工质温度与质量流量等重要参数对有压腔式吸热器换热性能的影响。 展开更多

关键词 塔式太阳能 有压腔式吸热器 蒙特卡罗光线追踪法 耦合换热 换热机理

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基于模拟退火算法的有机朗肯循环的性能优化 被引量：15

8

作者 王娟丽 何雅玲 +1 位作者 程泽东 席奂 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1606-1610,共5页

本文首先介绍了一种有机朗肯循环（ORC）的工质筛选过程，即针对工质的环保特性、循环热效率及净输出功等选出了14种综合性能较好的工质。然后，针对所选工质，采用模拟退火算法对基本有机朗肯循环（BORC）和内回热有机朗肯循环（ORCIH... 本文首先介绍了一种有机朗肯循环（ORC）的工质筛选过程，即针对工质的环保特性、循环热效率及净输出功等选出了14种综合性能较好的工质。然后，针对所选工质，采用模拟退火算法对基本有机朗肯循环（BORC）和内回热有机朗肯循环（ORCIH）性能进行了优化计算，对比了两种循环在最佳工况下的热力学性能，并分析了变热源温度对BORC热力学性能的影响。结果显示，对于各所选工质，ORCIH的热效率与拥效率相对于BORC分别提高了0．80％-3．34％和3．20％-10．22％，而BORC热效率、工质质量流量和循环净输出功均随着热源温度的升高而增大。在所选非制冷工质中benzene循环性能最好，制冷工质中R245ca与R245fa综合性能最好。 展开更多

关键词 有机朗肯循环 工质筛选 模拟退火算法 性能优化 [火用]效率

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塔式太阳能熔盐腔体吸热器一体化光热耦合模拟研究 被引量：8

9

作者 王坤 何雅玲 +1 位作者 邱羽 程泽东 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期1640-1649,共10页

首先采用蒙特卡罗光线追迹与杰勃哈特方法结合的混合光学模拟方法对塔式聚光集热系统中太阳辐射传播的全过程进行了完整描述,准确获得了全镜场条件下吸热表面非均匀的能流分布.在此基础上对熔盐腔体吸热器进行了一体化光热耦合模拟,重... 首先采用蒙特卡罗光线追迹与杰勃哈特方法结合的混合光学模拟方法对塔式聚光集热系统中太阳辐射传播的全过程进行了完整描述,准确获得了全镜场条件下吸热表面非均匀的能流分布.在此基础上对熔盐腔体吸热器进行了一体化光热耦合模拟,重点分析了非均匀能流分布条件下熔盐流动布置方式对吸热性能的影响,同时考察了不同时刻条件下的吸热性能,结果表明:腔体吸热器吸热表面的能流分布表现出强烈的非均匀性,在这种非均匀的能流分布条件下,熔盐的流动布置方式会对吸热器性能产生显著的影响.当熔盐从能量密度高的区域流入,温度迅速升高,整个吸热面处于较高的温度水平,热损失较大,且会在熔盐出口处会出现熔盐加热吸热管的"吸热恶化"现象;当熔盐从能量密度低的区域流入,温度缓慢升高,整个吸热面处于相对较低的温度水平,热损失较小,能够获得更多的高温熔盐.另外,反射损失随时间变化显著,热损失随时间变化不显著. 展开更多

关键词 塔式太阳能 腔体吸热器 光热耦合 全镜场 流动布置

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线性菲涅尔太阳能系统光学性能研究与优化 被引量：12

10

作者 邱羽 何雅玲 程泽东 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2551-2556,共6页

为研究与优化线性菲涅尔太阳能系统的光学性能,本文采用蒙特卡罗光线追迹法（MCRT）自编程建立了整个系统的三维光学模型。基于此,分析了不同反射镜型式、瞄准位置、形面误差以及地理位置等对系统光学性能的影响规律,优化了反射镜几何... 为研究与优化线性菲涅尔太阳能系统的光学性能,本文采用蒙特卡罗光线追迹法（MCRT）自编程建立了整个系统的三维光学模型。基于此,分析了不同反射镜型式、瞄准位置、形面误差以及地理位置等对系统光学性能的影响规律,优化了反射镜几何参数与瞄准位置。结果表明,不同镜面型式下系统性能均存在最优值,此时圆柱面与抛物面镜光学性能几乎一样。对于吸热管热流分布,可通过优化设计反射镜瞄准线来提高热流分布均匀性,一定的形面误差也会改善其均匀性。在地理上,该系统在北纬20°~50°的范围内年均光学效率在52%~37%之间,可在我国大部分地区应用。 展开更多

关键词 太阳能 线性菲涅尔 复合抛物面二级反射器 蒙特卡罗光线追迹 光学性能

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基于粒子群算法的跨临界有机朗肯循环性能优化及工质筛选 被引量：3

11

作者 席奂 王娟丽 +2 位作者 李明佳 程泽东 何雅玲 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期461-467,共7页

本文针对跨临界有机朗肯循环进行了热力计算,并根据工质的热物性与环保性能以及对应循环的热力学性能等因素,经过一系列筛选过程最终优选出了10种综合性能较好的跨临界有机朗肯循环工质。热力计算结果表明,部分有机工质对应的跨临界朗... 本文针对跨临界有机朗肯循环进行了热力计算,并根据工质的热物性与环保性能以及对应循环的热力学性能等因素,经过一系列筛选过程最终优选出了10种综合性能较好的跨临界有机朗肯循环工质。热力计算结果表明,部分有机工质对应的跨临界朗肯循环的效率随膨胀机进口温度或蒸发压力的变化存在最优值。基于此,本文进一步采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对所选有机工质的跨临界朗肯循环性能进行了优化分析。优化结果表明,在所筛选的10种跨临界有机朗肯循环工质中非制冷剂工质propylene的综合性能最好,propane次之;而制冷剂工质中R143a的综合性能较好。 展开更多

关键词 跨临界有机朗肯循环 工质筛选 粒子群算法 性能优化 火用效率

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线性菲涅尔太阳能系统光热耦合模拟方法研究 被引量：3

12

作者 邱羽 何雅玲 +1 位作者 梁奇 程泽东 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2142-2149,共8页

本文针对具有多管梯形腔式吸热器的线性菲涅尔(LFR)系统及其光能聚集与光热转换复杂过程,提出了一种基于蒙特卡罗光线追迹法(MCRT)和有限容积法(FVM)的三维MCRT-FVM光热耦合计算方法。该耦合方法采用MCRT计算系统光能聚集过程,而采用FV... 本文针对具有多管梯形腔式吸热器的线性菲涅尔(LFR)系统及其光能聚集与光热转换复杂过程,提出了一种基于蒙特卡罗光线追迹法(MCRT)和有限容积法(FVM)的三维MCRT-FVM光热耦合计算方法。该耦合方法采用MCRT计算系统光能聚集过程,而采用FVM计算吸热器内的光热转换过程,同时两种方法在吸热器内进行耦合,从而实现了对系统光能聚集与光热转换过程的直接研究。在此基础上,采用该方法进一步分析了系统光学性能、吸热器温度特性以及系统光热转化性能。研究结果表明,该方法具有较高的准确性和可靠性,可实现对LFR系统聚光与光热转换性能的直接研究与预测,所获得的系统性能参数可进一步指导LFR系统的设计和性能优化。 展开更多

关键词 太阳能 线性菲涅尔系统 光热耦合转换 蒙特卡罗光线追迹法 有限容积法

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塔式吸热器中辐射传播过程的参数分析 被引量：2

13

作者 崔福庆 何雅玲 +2 位作者 李东 陶于兵 程泽东 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1375-1378,共4页

采用自编程的蒙特卡罗光线追迹程序模拟了太阳辐射在吸热器中的传播过程,计算求得了吸热体内的热流密度分布情况。由随机光于的传播特性可知,不同的系统参数会对吸热体内辐射分布产生影响。根据太阳辐射在吸热器中的传播顺序,本文依次... 采用自编程的蒙特卡罗光线追迹程序模拟了太阳辐射在吸热器中的传播过程,计算求得了吸热体内的热流密度分布情况。由随机光于的传播特性可知,不同的系统参数会对吸热体内辐射分布产生影响。根据太阳辐射在吸热器中的传播顺序,本文依次考察了入射光倾角、多孔介质的几何形状以及厚度、吸收系数与消光系数比值(μ_a/μ_t)以及孔隙率(ε)等因素对SiC泡沫金属吸热体内吸收辐射分布的影响。计算结果表明入射光倾角和吸热体的几何形状是影响吸热体内热流分布均匀性的主要因素,且随着μ_a/μ_t比值的降低和ε的增加,吸热体内热流密度极值迅速减小,同时厚度方向的热流密度梯度变缓。本文的研究结果可以为太阳能吸热器的结构设计和材料选择提供参考。 展开更多

关键词 REFOS吸热器 光线追迹 热流密度分布 参数分析

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槽式太阳能电站集热管热性能测试及回归分析 被引量：1

14

作者 徐荣吉 何雅玲 +1 位作者 肖杰 程泽东 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1932-1936,共5页

利用热平衡法对桑普生产的槽式太阳能电站集热管的热性能进行了实验测试。实验结果显示,集热管内金属吸热管温度为143.6℃、200.9℃、267.2℃和290.3℃时,集热管的漏热量为21.2 W/m、39.8 W/m、50 5 W/m、88.8 W/m。根据集热管漏热的热... 利用热平衡法对桑普生产的槽式太阳能电站集热管的热性能进行了实验测试。实验结果显示,集热管内金属吸热管温度为143.6℃、200.9℃、267.2℃和290.3℃时,集热管的漏热量为21.2 W/m、39.8 W/m、50 5 W/m、88.8 W/m。根据集热管漏热的热物理过程,提出了H=f(T_(abs),T_(amb))=aT_(abs)~4+bT_(amb)~4b+cT_(amb)形式的回归模型,并对所测试真空管漏热量进行了回归分析,得到漏热量的回归数学表达式H=9.376×10^(-10)T_(abs)~4-8.685×10^(-10)T_(amb)~4-2.309×10^(-7)T_(amb)将回归模型应用于美国国家可再生能源实验室所测试的两种集热管,回归值与实验值符合较好,说明所提出的回归模型较合理。 展开更多

关键词 太阳能 槽式电站 集热管 漏热测试 非线性回归分析

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槽式太阳能有机朗肯循环热发电系统模拟 被引量：7

15

作者 刘怀亮 何雅玲 +1 位作者 程泽东 崔福庆 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1631-1634,共4页

本文借助TRNSYS软件建立了具有辅助锅炉,无蓄热和回热系统的典型槽式太阳能有机朗肯循环热发电系统,采用西安地区的气象参数作为输入,分析讨论了槽式集热器不同跟踪方式的差异、有机工质和蒸发温度对有机朗肯循环的效率和输出功率的影... 本文借助TRNSYS软件建立了具有辅助锅炉,无蓄热和回热系统的典型槽式太阳能有机朗肯循环热发电系统,采用西安地区的气象参数作为输入,分析讨论了槽式集热器不同跟踪方式的差异、有机工质和蒸发温度对有机朗肯循环的效率和输出功率的影响、循环冷却水流量与输出功率的关系。模拟结果表明:在全年大部分时期,槽式集热器的南-北轴跟踪效率优于东-西轴跟踪;在相同条件下,采用蒸发温度高的有机工质,系统的输出功率和循环效率较好;对于不同的运行参数,存在一个最佳循环冷却水流量,使系统的净输出功率最大。 展开更多

关键词 TRNSYS 太阳能热发电系统 槽式集热器 有机朗肯循环

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太阳能甲醇重整制氢过程催化剂颗粒床特性及综合性能数值分析 被引量：1

16

作者 卫元珂 高哲 +2 位作者 程泽东 张俊东 何雅玲 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期795-802,共8页

针对太阳能甲醇重整制氢系统的数值研究,以往受限于网格划分和计算资源,多采用假设均匀的多孔介质模型,但难以准确描述微观结构下的多组分热-质传输和化学反应过程。本文结合催化剂颗粒床模型和多孔介质模型各自优势,建立了基于实际催... 针对太阳能甲醇重整制氢系统的数值研究,以往受限于网格划分和计算资源,多采用假设均匀的多孔介质模型,但难以准确描述微观结构下的多组分热-质传输和化学反应过程。本文结合催化剂颗粒床模型和多孔介质模型各自优势,建立了基于实际催化剂颗粒床孔隙率分布的太阳能甲醇重整制氢系统三维综合数值模型,并将计算结果与传统模型进行对比,发现孔隙率分布对系统性能有着较大的影响,而本文所建的基于实际孔隙率分布的模型更接近于系统真实情况。基于此,本文进一步考察了催化剂颗粒尺寸和运行参数对整个系统流动传热和化学反应综合性能的影响规律。 展开更多

关键词 太阳能集热器 甲醇重整制氢 颗粒堆积床 孔隙率分布 数值模拟

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基于颗粒堆积床模型的线性菲涅尔式太阳能甲醇重整制氢系统综合性能研究

17

作者 门静婧 高哲 +2 位作者 卫元珂 程泽东 何雅玲 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期497-504,共8页

本文建立了线性菲涅尔式太阳能吸热/反应器光热–化学反应过程三维数值模型,并对其缩小模型进行了研究,探究了典型的外部因素(太阳能热流分布)和内部因素(催化剂颗粒半径)对系统流动换热与热化学反应综合性能的影响。首先,基于离散元法... 本文建立了线性菲涅尔式太阳能吸热/反应器光热–化学反应过程三维数值模型,并对其缩小模型进行了研究,探究了典型的外部因素(太阳能热流分布)和内部因素(催化剂颗粒半径)对系统流动换热与热化学反应综合性能的影响。首先,基于离散元法建立了催化剂颗粒随机堆积床模型。其次,基于蒙特卡罗光线追迹法与多目标优化遗传算法获得了太阳能热流分布。然后,对比了优化前的、优化后的以及理想情况下的系统综合性能,进一步分析了催化剂颗粒半径的影响。研究发现,热流优化后的系统化学反应性能接近于理想,而减小颗粒半径也可促进化学反应,但会增加流动阻力。催化剂颗粒大小的优选或可综合考虑反应程度、流动阻力和烧结温度限制等进行权衡选取。 展开更多

关键词 线性菲涅尔聚光集热器 颗粒堆积床 甲醇蒸汽重整制氢 热流条件 综合性能

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线性菲涅尔聚光集热系统光学综合性能的多目标优化研究 被引量：4

18

作者 门静婧 赵雪茹 +2 位作者 冷亚坤 程泽东 何雅玲 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1706-1711,共6页

本文基于MATLAB多目标遗传算法与蒙特卡罗光线追迹方法提出了一种线性菲涅尔聚光集热系统光学综合性能的多目标优化计算方法。在模型验证基础上,结合计算时间缩减技术和名义年效率概念,以名义年效率和热流不均匀度为目标函数,对线性菲... 本文基于MATLAB多目标遗传算法与蒙特卡罗光线追迹方法提出了一种线性菲涅尔聚光集热系统光学综合性能的多目标优化计算方法。在模型验证基础上,结合计算时间缩减技术和名义年效率概念,以名义年效率和热流不均匀度为目标函数,对线性菲涅尔聚光集热系统主镜场、二次聚光器以及吸热器的关键几何结构参数进行了多目标优化研究,获得了不同地理纬度位置与镜场跟踪模式下的系统光学综合性能Pareto最优解集。针对所得到不同情形下Pareto最优解集,采用逼近理想点排序法筛选推荐了相应的线性菲涅尔聚光集热系统几何结构参数最优组合,可为此一类系统的建造选址、运行策略、结构选型和参数优化提供工程指导或技术参考。 展开更多

关键词 线性菲涅尔 蒙特卡罗光线追迹 名义年效率 热流不均匀度 多目标优化

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相变储热型太阳能甲醇重整反应器稳态及动态制氢特性的实验研究 被引量：4

19

作者 马朝 程泽东 何雅玲 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1371-1378,共8页

太阳能热化学制氢是生产清洁能源的重要途径。针对太阳辐射波动性大,易造成太阳能甲醇重整制氢反应器温度剧烈变化,不利于反应器稳定运行等问题,该文利用相变材料对太阳能甲醇重整制氢反应器进行热管理,以提高反应器的制氢效率和运行平... 太阳能热化学制氢是生产清洁能源的重要途径。针对太阳辐射波动性大,易造成太阳能甲醇重整制氢反应器温度剧烈变化,不利于反应器稳定运行等问题,该文利用相变材料对太阳能甲醇重整制氢反应器进行热管理,以提高反应器的制氢效率和运行平稳性。首先,提出了2种相变储热型热化学反应器结构;其次,实验探究了甲醇重整制氢反应器内部的传热特性及制氢特性,分析了反应器表面热流密度大小对反应器反应产物成分及甲醇转化率的影响规律;然后,研究了相变材料的添加位置对化学反应器稳态制氢效率的影响机制;最后,分析了在非稳态工况下,不同结构的相变储能型热化学反应器甲醇转化率的动态变化情况。结果表明,在反应器制氢特性方面,当反应器表面热流密度达到7 kW·m;时,反应产物中H;占比为0.713,甲醇转化率为0.956,且随着热流密度的增大,热化学反应器的甲醇转化率不断增加。将相变材料分别填充在反应器壳侧和管侧后,稳态工况下,催化剂用量分别减少了66.0%和13.5%,反应器的甲醇转化率仍较高,单位体积催化剂的反应速率更高;动态工况下,热化学反应器的甲醇转化率变化幅度分别缩小了23.4%和13.7%,有效提高了反应器的热惯性,使反应器运行更加平稳。 展开更多

关键词 太阳能热化学 甲醇重整制氢 相变储热 动态特性

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