基于首腔缩窄的挡板式太阳能空气集热器性能提升

摘要： 本文提出一种通过重新排列集热器内挡板来缩小首腔室宽度，从而优化折流板式太阳能空气集热器热性能的新思路。采用数值模拟与实验相结合的方法研究了由四块挡板分隔成五个腔室的集热器，并通过流动与传热分析揭示了性能提升机理。模拟结果表明：首腔室宽度对热效率影响显著，而对压降影响较?。坏弊芮皇页叽缥?000 mm×1000 mm×120 mm时，首腔室宽度为200 mm时可获得最大热效率增长率——在雷诺数1.8-5.5×10^3范围内，相比挡板均匀分布的模型提升达16.90%。按1:0.5比例搭建了实验台，通过四种集热器模型在三种工况下的研究验证了该方法的有效性。实验结果显示：首腔室缩窄法具有较稳定的优化效果，热效率增长率保持在9.73%-16.10%之间，表明该方法对尺度变化不敏感且具有一定适应性。