摘要： 隨著環境污染的加劇，化石能源的稀缺，新能源逐漸得到了人們的青睞，其中太陽能由于分布范圍廣泛、資源豐富，成為人們研究的重點。太陽能煙囪發電是一種特殊的光熱發電形式，不消耗燃料，不會對環境產生任何的污染，設備投入成本相對較低，是非常有發展前景的太陽能發電形式。其中，太陽能真空管是太陽能煙囪發電系統的重要組成部分，可以把空氣快速加熱，推動系統的運行。本文主要介紹太陽能煙囪發電的結構、原理和Fluent軟件的原理、使用方法。本文通過Fluent12.1軟件，模擬了太陽能真空管內部空氣的溫度場和流場。結果表明：在600W/m2、1000W/m2和1400W/m2輻射強度下，空氣溫度分別升高了13.25K、22.09K和30.92K。空氣的升溫幅度隨著輻射強度的增加而增加。在600W/m2、1000W/m2和1400W/m2輻射強度下，導流管出口流速分別為0.07906m/s、0.08164m/s和0.08419m/s。導流管的出口流速隨著太陽輻射強度的增大而增大。

【關鍵詞】  太陽能煙囪發電，太陽能真空管，Fluent，數值模擬

目錄

摘要

Abstract

第一章 緒論1

1.1 研究的背景   1

1.2 研究現狀1

  1.2.1國外研究現狀1

  1.2.2國內研究現狀2

1.3 計算流體力學簡介3

  1.3.1 計算流體力學的求解過程3

  1.3.2數值模擬方法的分類4

1.4 Fluent簡介5

  1.4.1 Fluent軟件的結構5

  1.4.2 Fluent軟件的計算類型5

  1.4.3 Fluent軟件的求解步驟6

第二章 太陽能煙囪發電的原理7

2.1 太陽能煙囪發電系統的結構7

  2.1.1 太陽能煙囪8

  2.1.2 集熱裝置8

  2.1.3 渦輪機組9

  2.1.4 儲熱裝置9

2.2太陽能煙囪發電的原理10

2.3太陽能煙囪發電的優缺點10

  2.3.1 太陽能煙囪發電的優勢10

  2.3.2 太陽能煙囪發電的缺點11

第三章 玻璃真空管的數值模擬11

3.1 Fluent計算模型11

  3.1.1 Fluent軟件的守恒方程12

  3.1.2 Fluent軟件的傳熱模型12

3.2 建立模型12

  3.2.1 定義計算模型12

  3.2.2 建立模型和劃分網格13

3.3 邊界條件的設定14

3.4 結果分析和討論15

  3.4.1 太陽能真空管的溫度場分析15

  3.4.2 太陽能真空管的流場分析19

第四章 結論22

4.1 工作總結22

4.2  存在的問題和展望22

參考文獻24

致謝26