毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

选题背景及意义

欧洲联合研究中心JRC（European Commissions Joint Research Centre）曾预测：2040年可再生能源占总能耗50%以上，太阳能发电将占总电力的20%以上；到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。从全球范围看，目前太阳能热发电装置主要运行于西班牙、美国、印度尼西亚、新西兰、墨西哥等19个国家，且正在运行的电站中，成熟的槽式太阳能热发电技术仍占主导地位。据统计，2009年时全球运行的槽式系统占整个太阳能聚热发电（CSP）装置的88%，占在建项目的97.5%。预计到2020年，全球CSP规模将达到24GW，仍以槽式太阳能热发电为主。我国是太阳能资源丰富的国家，太阳能资源最丰富的地区主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地，年太阳辐射总量达到6680-8400 MJ/m2，相当于日辐射量5.1-6.4KWh/m2，尤以西藏西部最为丰富，最高达2333 KWh/ m2 （日辐射量6.4KWh/ m2 ），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。这些地区都是太阳能热发电站的理想建址，但是这些地区都存在着冬季温度低、昼夜温差大等不利的气候因素。导热油是太阳能槽式电站中理想的传热与储热介质，在众多的导热油中，Therminol VP-1是目前槽式太阳热发电系统中应用最广泛的，已在国外众多项目中成功应用。但在冬天停运时间过长时，导热油在集热管和管道中发生凝固阻塞系统（Therminol VP-1凝固温度为12℃），电站将无法正常运行，甚至出现安全问题，因此如何保证太阳能热发电系统在低温条件下安全可靠运行成为我国太阳能热发电领域中亟待解决的关键技术问题。

国内外研究现状

高温相变蓄热技术当前的研究主要集中在材料研究、系统研究、蓄热器研究三个主要方面，材料研究方面，高温相变材料一般有纯盐、混合盐、金属等，其中熔融盐技术是最具前景的。吴志根的多孔介质在高温相变蓄热中的强化换热[3]采用实验方法，验证了金属泡沫，膨胀石墨在高温蓄热系统中强化换热的作用。由于多孔材料严重抑制了自然对流，在液相加热阶段，硝酸钠与多孔材料混合物的换热率不高于纯硝酸钠的一半。通过比较底部加热和顶部加热两种加热方式下蓄热系统的换热性能，进一步揭示了多孔材料对自然对流的影响。

在系统方面的研究，杨小平的多孔介质高温蓄热的热性能分析[1]对高温蓄热过程中蓄热时间、流体进口温度、进口速度对斜温层分布影响进行分析，结果发现进口速度对斜温层厚度有较大的影响。也有人通过强化传热，如加入肋，肋的形状尺寸和数量的不同在相变过程中起着很大的作用。廖海蛟等高温肋板式蓄热器蓄/放热特性的数值模拟[4]就采用计算流体力学方法对高温不锈钢肋板式相变蓄热器的蓄/放热特性进行了数值模拟，分析了多孔肋片和锯齿肋片对蓄热器蓄/放热特性的影响以及载热体入口温度和流量对相变材料熔化和凝固速度的影响，结果表明，新型肋板式相变蓄热器具有强化传热的作用。系统结构的研究，在蓄热器的设计研究上，N.R.Vyshak,G.Jilani在研究中发现，PCM分别封装在长方形、圆柱形和壳管式结构，通过实验表明壳管式结构比其他两种结构要好。如何传热的效率和经济效益，制造出高效、低成本的蓄热装置这是以后研究的方向。

参考文献

[1]杨小平,杨晓西, 等.多孔介质高温蓄热的热性能研究 [J].工程热物理学报,2012,（33）:477-480.

[2]卢苇,等. 多孔介质换热元件的流动特性研究[J].钢铁,2001,(36):57-58

[3]吴志根,等.多孔介质在高温相变蓄热中的强化传热[N].化工学报,2012-05(63)