太阳能光伏光热系统集热器流动传热特性及优化的开题报告.docx

太阳能光伏光热系统集热器流动传热特性及优化的开题报告
一、选题的背景和意义
随着能源需求的不断增加和环境污染的日益严重，新能源技术成为了当前国家和全世界关注的热点。太阳能是一种广泛存在的清洁能源，具有丰富的资源，广泛的分布和永久的特点。因此，太阳能被广泛应用于热水供应、电力发电和空调等领域。
太阳能集热器是太阳能利用的关键部件，包括光伏集热器和光热集热器。光伏集热器能够将太阳能转化为电能，而光热集热器则能够将太阳能转化为热能。本文主要聚焦于太阳能光热系统中的光热集热器，探讨光热集热器的流动传热特性及其优化问题。
太阳能光热系统中的流动传热特性是重要的热力学问题。流动状态对光热集热器的传热性能具有重要影响。因此，对太阳能光热系统中光热集热器的流动传热特性进行研究，对于提高光热集热器的传热性能、减少能源浪费、保护生态环境具有重要的意义。
二、研究的内容和方法
本文主要研究基于太阳能的光热系统中光热集热器的流动传热特性及其优化问题。具体包括以下内容：
1.光热集热器的流动传热特性研究：探讨光热集热器在流动状态下的传热特性，其中包括壁面传热系数、温度场与速度场等参数的分析与测量。通过建立数学模型，研究太阳能光热系统中光热集热器的传热机理及其对流传热的规律。
2.光热集热器的优化设计：通过分析并优化光热集热器的几何形状和流道结构，提高光热集热器的传热效率和热损失系数，降低光热集热器的制造成本和能源浪费。
为了实现上述研究内容，本文采用以下研究方法：
1.数字模拟方法：利用FLUENT等流体动力学软件进行数值模拟和数值计算。通过数值模拟和计算，对光热集热器的温度场和速度场进行分析研究。
2.实验室模拟：在实验室中制造光热集热器并进行实验，对光热集热器的流道结构和几何形状进行优化设计，并测量其传热系数和热损失系数等参数。
三、预期的结果和贡献
1.对太阳能光热系统中光热集热器的流动传热特性进行系统的研究和分析，揭示其传热机理和对流传热的规律。
2.通过对光热集热器的优化设计，提高其传热效率和热损失系数，降低制造成本和能源浪费。
3.为太阳能光热系统的电力发电、热水供应和空调等领域的应用提供可靠的数据和理论支持，推动太阳能应用技术的发展和进步。