受集热管周向能流分布严重不均匀,导致的“负能流区”现象的启发,本文研究了对集热管上下表面做扁平化处理,减小集热管辐射面积进而减小辐射热损的异型管方案的可行性。首先,对集热管上下表面在不同开口角度及追踪误差下的能流分布、光学效率展开了模拟研究;其次针对集热管上表面开口120°,下表面开口80°的确定管型,展开了集热管的热效率分析。结果表明,该种异型管的热效率相比原型管提高了0.62% ~ 4.64%。在较高的工作温度和较低的直接辐照度下,改善效果更为明显。此外,利用Ansys fluent软件对异型管的热应力变化进行了分析,结果表明,异型管由于扁平化处理因此热流分布更均匀,热应力也因此甚至比原型管更小。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544223011969