有压腔式吸热器内辐射传播过程的Monte Carlo模拟

摘要/Abstract

摘要：

建立了有压腔式吸热器的光学模型，采用Monte Carlo光线追迹法（MCRT）对吸热器中太阳辐射传播、吸收过程进行了模拟研究。在光线追迹计算中，将非连续多孔结构吸热体中的光线传播过程近似为各向同性均匀连续浑浊介质中的传播过程，并对多孔结构吸热体区域内网格做了局部加密处理，采用非均匀网格统计各个网格吸收的光子能量权值之和，从而在较低计算资源消耗的前提下实现了大尺度非规则多孔结构吸热体内的热流分布计算。计算结果表明，在给定工况条件下多孔结构吸热体所吸收的太阳辐射热流集中于吸热体的顶部区域，局部热通量极值达到了2.87×10⁹W·m^-3，而在吸热体的两侧，热通量迅速减小，整个吸热体内的太阳辐射热流分布呈现出极不均匀的特征，从而影响吸热器系统运行的稳定性和安全性。

关键词: 有压腔式吸热器；辐射热流分布；FONT-SIZE: 10.5pt, mso-bidi-font-family: 宋体, mso-ansi-language: EN-US, mso-fareast-language: ZH-CN, mso-bidi-language: AR-SA, mso-bidi-font-size: 11.0pt, mso-ascii-theme-font: minor-latin, mso-fareast-theme-font: minor-fareast, mso-fareast-font-family: 宋体, mso-hansi-font-family: 宋体" lang=EN-US>Monte CarloFONT-SIZE: 10.5pt, mso-ascii-font-family: Calibri, mso-bidi-font-family: 宋体, mso-ansi-language: EN-US, mso-fareast-language: ZH-CN, mso-bidi-language: AR-SA, mso-bidi-font-size: 11.0pt, mso-ascii-theme-font: minor-latin, mso-fareast-theme-font: minor-fareast">光线追迹；非均匀网格；浑浊介质

Abstract:

The optical model of the volumetric solar receiver has been built and corresponding solar radiation propagation process within the receiver is simulated by the Monte Carlo ray tracing method（MCRT）.In the computation，the complicated photon transmission process in the SiC porous absorber is simplified as the transmission process in the statistically homogeneous and isotropic turbid media. Meanwhile，the non-uniform cylindrical coordinate grid is applied in the statistics of the absorbing energy distributions，which could reduce much computation effort compared with normal uniform grid.Based on the above model，the energy distribution of irregular macro scale porous absorber is counted.The results show that，under the given working condition，the radiation heat flux is concentrated at the top area of absorber and the maximum heat flux value is up to 2.87×10⁹W有压腔式吸热器；辐射热流分布；FONT-SIZE: 10.5pt, mso-bidi-font-family: 宋体, mso-ansi-language: EN-US, mso-fareast-language: ZH-CN, mso-bidi-language: AR-SA, mso-bidi-font-size: 11.0pt, mso-ascii-theme-font: minor-latin, mso-fareast-theme-font: minor-fareast, mso-fareast-font-family: 宋体, mso-hansi-font-family: 宋体" lang=EN-US>Monte CarloFONT-SIZE: 10.5pt, mso-ascii-font-family: Calibri, mso-bidi-font-family: 宋体, mso-ansi-language: EN-US, mso-fareast-language: ZH-CN, mso-bidi-language: AR-SA, mso-bidi-font-size: 11.0pt, mso-ascii-theme-font: minor-latin, mso-fareast-theme-font: minor-fareast">光线追迹；非均匀网格；浑浊介质

崔福庆, 何雅玲, 程泽东, 李东, 陶于兵. 有压腔式吸热器内辐射传播过程的Monte Carlo模拟 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 60-65.

[1]	吴海波, 方岩雄, 纪红兵. 助溶剂促进的β-环糊精与肉桂醛的包结性能 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 168-173.
[2]	褚燕彬, 曹柳林, 王晶. 利用组合B样条神经网络实现对间歇反应过程的动态建模 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 157-162.
[3]	曾庆, 郭印诚, 牛振祺, 林文漪. 填料塔中氨水吸收二氧化碳的传质性能 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 146-150.
[4]	张艾萍, 谢立强, 徐志明. 超声空化对换热器协同场的影响 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 130-133.
[5]	王建立, 朱建军, 宋辰兴, 张兴. 3ω法测量纳米流体热导率 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 42-47.
[6]	马维刚, 王海东, 张兴, 王玮. 多晶金薄膜电子-声子耦合的实验研究 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 48-53.
[7]	何奎, 汪双凤, 黄间珍. 气液两相流在微小T型三通中的相分配特性 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 92-96.
[8]	刘绩伟, 吴玉庭, 马重芳. 管肋式空间辐射器设计 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 103-107.
[9]	李旺, 王情愿, 李瑞龙, 李超, 宇波, 张劲军, 代鹏飞. 大型浮顶油罐温度场数值模拟 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 108-112.
[10]	胡朝发, 贾力. 脉动热管气液塞振荡运动模型 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 113-117.
[11]	任楠, 王涛, 吴玉庭, 马重芳. 混合碳酸盐的DSC测量与比热容分析 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 197-202.
[12]	王勤辉，杨秋辉，吴学成，骆仲泱，岑可法. 多相流中颗粒旋转运动特性的研究进展 [J]. CIESC Journal, 2011, 62(9): 2381-2390.
[13]	刘夺, 杜瑾, 赵广荣, 元英进. 合成生物学在医药及能源领域的应用 [J]. 化工学报, 2011, 62(9): 2391-2397.
[14]	马淳安，储诚普，徐颖华，张虹. 3,6-二氯吡啶甲酸合成方法进展 [J]. CIESC Journal, 2011, 62(9): 2398-2405.
[15]	彭冬根1，曹熔泉2,3，张小松2，殷勇高2. 基于热不平衡考虑的溶液除湿/再生传热传质系数(Ⅱ)实验与模型计算分析 [J]. CIESC Journal, 2011, 62(9): 2440-2446.

有压腔式吸热器内辐射传播过程的Monte Carlo模拟

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价