新型折流板式双风道空气集热器数值模拟.PDF

第３３卷 第４期 山东 建 筑 大 学 学 报 Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．４ ２０１８年 ８月 　 　　　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　　　　　 　 Ａｕｇ． ２０１８ ＤＯＩ：１０．１２０７７／ｓｄｊｚ．２０１８．０４．００９ 新型折流板式双风道空气集热器数值模拟 １ １，２， 王亮 ，满意 （１．山东建筑大学 热能工程学院，山东 济南２５０１０１；２．可再生能源建筑利用技术教育部重点实验室，山东 济 南２５０１０１） 摘要：对太阳能空气集热器进行优化设计可以有效提高集热器的集热效率，降低能源浪费。文章设计了１种新 型折流板式双风道空气集热器，其上、下层各有２个进、出口，上层流道均采用新风，下层流道均采用回风，建立 了集热器数值传热模型，采用Ｆｌｕｅｎｔ软件对４种工况进行数值模拟计算。结果表明：随着进口流量的增大，集 热器出口温度逐渐下降；集热效率逐渐上升，工况４的集热效率最高，为５９．７３％，而工况１的集热效率最低，为 ３９．１４％；新型折流板集热器比传统的平板集热器的集热效率高近２０％，可以通过增加折流板长度或者穿孔型 折流板改善空气流道层。 关键词：太阳能空气集热器；双风道；出口温度；集热效率 中图分类号：ＴＵ８３２　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１６７３－７６４４（２０１８）０４－００４５－０６ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｎｅｗｔｙｐｅｏｆｂａｆｆｌｅｄｄｏｕｂｌｅ ａｉｒｄｕｃｔａｉｒｃｏｌｌｅｃｔｏｒ １ １，２， ＷａｎｇＬｉａｎｇ，ＭａｎＹｉ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｈｅｒｍａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｎｅｗａｂｌｅ ＥｎｅｒｇｙＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＢｕｉｌｄｉｎｇｓｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＭｉｎｉｓｔｒｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｏｌａｒａｉｒｃｏｌｌｅｃｔｏｒｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄｒｅｄｕｃｅｅｎｅｒｇｙｗａｓｔｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｂａｆｆｌｅｄｏｕｂｌｅａｉｒｄｕｃｔａｉｒｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ，ｗｈｉｃｈ ｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ２ｉｎｌｅｔａｎｄｏｕｔｌｅｔｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒａｎｄｌｏｗｅｒｌａｙｅｒｓｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅｕｐｐｅｒｆｌｏｗｐａｓｓａｇｅ ａｄｏｐｔｓｔｈｅｎｅｗｗｉｎｄａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｒｆｌｏｗｐａｓｓａｇｅａｄｏｐｔｓｔｈｅｒｅｔｕｒｎａｉｒ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒｉｓｓｅｔｕｐｆｏｒｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｏｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｉｎｌｅｔｆｌｏｗｒａｔｅ，ｉｔｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ ４ｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙＦｌｕｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｉｎｌｅｔｆｌｏｗｒａｔｅ，ｔｈｅｏｕｔｌｅｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｏｒ