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熔融盐在微细圆柱表面自然对流传热的实验研究

李强  
【摘要】:太阳能热发电作为可再生能源规模发电中最有前途的发电方式之一,随着其技术的不断成熟和电站规模的持续增大,太阳能热发电技术正引起世界上越来越多国家的重视,具有广阔的发展前景。由于熔融盐具有广泛的使用温度范围,低蒸气压,大热容量,低粘度,良好的稳定性,低成本等诸多特性已成为太阳能热发电中最有潜力的传热蓄热介质。熔融盐自然对流传热规律对太阳能热发电系统中蓄热器等关键设备的设计十分重要,但目前,有关熔融盐自然对流传热规律的研究还是空白。 为得到熔融盐自然对流传热规律,同时探索中Pr数流体自然对流传热理论,本文设计、搭建了微细圆柱表面熔融盐自然对流传热实验系统,采用焦耳加热法对水平微细金属丝表面熔融盐自然对流传热规律进行实验研究。 首先以水和乙醇作为介质验证实验方法的准确性及实验系统的可靠性,并对实验方法、系统进行改进。在此基础上,展开微细金属丝表面硝酸锂熔融盐自然对流传热规律的研究。实验结果表明,以水和乙醇为介质,0.6<Ra<100,微细金属丝表面自然对流传热规律能够与Richard关联式较好吻合。熔融盐的自然对流传热初步实验,10<Ra<32,实验结果同样表现出与Richard关联式预测值相一致,但在大温差条件(ΔT>46℃)下,实验误差较大。大温差条件下的熔融盐自然对流传热规律有待进行大量实验加以归纳总结。


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