基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器传热性能研究开题报告.docx

基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器传热性能研究开题报告
一、问题背景与研究意义
随着能源危机日益严峻，太阳能作为一种清洁、可再生、无污染的新能源，备受关注和重视。太阳能空气集热器作为太阳能利用的一种方式，被广泛应用于建筑空气调节、供暖和热水等领域。传统的太阳能空气集热器主要采用黑色吸热板或金属网格作为集热器，其传热性能较低，存在着低利用率和高成本等缺陷，限制了其实际应用。
相变蓄热墙体是一种新型的集热器材料，具有较高的热储存能力和改善传热性能的潜力。该材料在吸热过程中发生相变，吸收大量的潜热，可在不同时间段将热量释放出来，从而实现热储存和利用。因此，基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器具有较高的热量利用效率和经济性，受到学者和工程技术人员的广泛关注。
同时，建筑节能和环保已成为当前社会的重要发展方向，因此，研究基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器的传热性能，对于推广和应用该新型集热器有着重要的意义。
二、研究目的和内容
本研究的目的是通过实验和数值模拟研究基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器的传热性能，具体研究内容如下：
1.调查和分析现有太阳能空气集热器的结构和热量利用情况。
2.设计和制备基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器样机，并对其传热性能进行实验研究。
3.建立基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器的数值模型，分析其传热机理和传热特性。
4.通过数值模拟对基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器的传热性能进行优化和验证。
5.探讨基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器在不同气候条件下的适用性和经济性。
三、研究方法与进度安排
本研究将采用实验和数值模拟相结合的方法，具体进度安排如下：
1.前期调研和文献综述（一个月）。
2.设计和制备基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器样机（两个月），并进行传热性能实验。
3.根据实验结果建立数值模型，模拟基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器的传热特性（三个月）。
4.基于数值模拟分析和优化传热器结构，进行新型传热器的制造（两个月）。
5.进行数值模拟验证和经济性分析，探讨新型传热器在不同气候条件下的适用性和经济性（两个月）。
四、预期成果和意义
本研究的主要预期成果包括：
1.设计和制备基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器样机，并在实验中研究其传热性能。
2.建立基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器的传热模型，并优化传热器结构。
3.探讨基于相变蓄热墙体的太阳能空气集热器在不同气候条件下的适用性和经济性。
本研究的意义在于：
1.为建筑节能和环保提供新型太阳能空气集热器的研究思路和技术支持。
2.为太阳能空气集热器的传热机理和优化提供新的参考方法和技术手段。
3.为相变蓄热材料在太阳能利用领域的应用提供研究基础和示范案例。