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金属多孔基体太阳能空气加热集热器热能性能的瞬态数值研究
摘要： 本文建立了带多孔基质的太阳能空气加热器热力行为的数值模型，以增强从吸热板到循环空气的传热效果。通过定义平均丝束对多孔基质进行建模，据此确定孔隙率、传导换热的有效横截面积以及对流和辐射换热的有效侧向面积。由于基质孔隙率高（97%），集热器沿程压降较小。该集热器在空气质量流量为0.06 kg/s时达到63%的最大热液效率，之后随风机功耗增加而下降。通过2015年冬季原型集热器的实测数据验证了数值模型，空气出口温度的测量值与模拟值相对误差为3%，集热器有效能量增益平均误差为5%。通过数值模拟研究了集热器热迁移系数FR与孔隙率的依存关系，结果表明基质孔隙率降低时FR系数增大。因此为最大化集热器热效率，建议采用孔隙率接近90%的基质。对于相同运行参数，采用90%孔隙率金属多孔基质的双通逆流式太阳能空气加热器，其热效率比无多孔基质的同类型集热器高20%。本研究结果对高效设计带多孔基质的双通太阳能空气加热器具有重要技术价值。
关键词： 太阳能空气加热、实验评估、计算模拟
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用表面等离子体增强商用红外探测器的性能
摘要： 研究了通过应用表面等离子体来提高量子型（光子）红外探测器响应的可行性。以碲镉汞材料体系作为目标探测器平台，采用选定的等离子体结构与材料，并通过全场电磁模拟研究其影响。结果表明，即使对于厚度达数微米、与商用器件类似的探测器结构，也能实现30-40%的宽带吸收增强。该研究显示，通过相对简单的方法可为商用红外探测器创建改进或新型的像素级功能。此外，具有多色能力的高性能红外成像系统在成本降低方面也展现出巨大潜力。
关键词： 等离子体激元学、有限元法、计算模拟、红外探测器
更新于2025-09-23 15:23:52