石墨填充型热管式真空管集热器热特性研究

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1、分类号学号M201271066学校代码10487密级硕士学位论文石墨填充型热管式真空管集热器热特性研究学位申请人：舒畅学科专业：新能源科学与工程指导教师：舒水明教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinFullyFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringOptimizationofGraphite-filledHeat-pipeEvacuatedTubularSolarCollectorCandidate:ShuChangMajor:NewEnergySci

2、enceandTechnologySupervisor:Prof.ShuShuimingHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学

3、位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要太阳能集热器的性能是太阳能热利用的关键。热管式真空管集热器具有传热性能好、集热温度高等优点，具有广阔发展前景和重要研究意义。在

4、现存的热管式真空管集热器的传热性能研究的基础上，提出了一种利用石墨材料作为导热介质的新型热管式真空管集热器。石墨具有导热系数高、接触性能好等优点，能有效提高热管式真空管集热器的传热性能。为研究石墨填充型热管式真空管集热器的热性能，建立了石墨填充型热管式真空管集热器的物理模型和一维稳态传热数学模型，提出了其热损系数和集热效率的计算方法并进行了求解，与传统的肋片型、导热油型热管集热器的集热效率进行了比较分析。为预测石墨填充型热管集热器的运行状况，采用模拟仿真软件对其热性能进行建模和动态仿真，得到了石墨填充型热管集热器的出口温度和有效输出能量的变化图。研究结果表明，石

5、墨型热管集热器具有良好的传热性能，集热效率可达65.8%，比肋片型和导热油型热管集热器分别高出11%和7%；在春分日和冬至日这个时间段内有3.5h~10h以上的时间出口温度在100℃以上，可以产生蒸汽。本文创新性研究成果对进一步探索热管式真空管集热器的热性能、提高集热效率具有重要理论意义，对开发新型太阳能集热器具有重要借鉴价值。关键词：太阳能，真空管集热器，热管，石墨，仿真模拟I华中科技大学硕士学位论文AbstractThethermalperformanceofthesolarheatcollectorisvitaltotheutilizationofsola

6、rresource.Heatpipeevacuatedtubularsolarcollectorhasgoodthermalperformanceandhighcollectingtemperature,andhasimportantsignificancefordevelopandresearch.Anewtypeofgraphite-filledevacuatedtubularsolarcollectorisproposedbasedontheexistingtypeofheatpipeevacuatedtubularsolarcollector.Graph

7、itehasahighconductivitycoefficientandpriorcontactingperformanceandcanincreasethethermalperformanceofthecollectoreffectively.Tostudythethermalperformanceofthegraphite-filledheatpipeevacuatedtubularsolarcollector,aphysicalmodelandaone-dimensionalsteady-stateheattransfermathematicalmode

8、lofthegraphi