纳米流体增强太阳能集热器换热性能研究

本文旨在研究纳米流体在太阳能集热管中的换热特性。以CNT和CeO2(Carbon Nanotubes)纳米流体为传热介质,采用数值模拟的方法进行分析。建立太阳能真空管模型并进行网格划分,经过求解后通过后处理模块获取圆管内纳米流体的温度场分布等,分析了纳米粒子质量分数,粒径,种类以及不同运行参数对太阳能集热器换热特性的影响。模拟结果表明,在水中添加纳米粒子可使太阳能管的换热效果提升,提高换热效率。且随着纳米粒子质量分数增加,太阳能管出口温度上升,换热的效率升高。由于粒径小的纳米流体传热性能更好,相同条件下,换热效果优于含大粒径的纳米流体。由于CNT本身具有更高的导热系数更小的密度,CNT纳米流体的换热效果优于CeO2纳米流体。同时较低的入口流速以及较高的入口温度均有利于提高换热效率。