The site is in test mode

Articles

Верификация численного алгоритма для расчёта параметров трубчатого приёмника тепла солнечной параболоцилиндрической установки

Verification of the numerical algorithm for parameter analysis of the tube heat receiver of the solar parabolic trough system

L.I. Knysh,

2019 (4)    Solar Energy Concentrators

Цитировать:

L.I. Knysh, Верификация численного алгоритма для расчёта параметров трубчатого приёмника тепла солнечной параболоцилиндрической установки

tube heat receiver, solar parabolic trough concentrator, numerical algorithm, analytical solution, verification of results.

Представлены результаты первого этапа верификации ранее созданного обобщённого компьютерного алгоритма для определения геометрических, динамических и энергетических параметров системы приёма солнечного излучения «параболоцилиндрический концентратор – трубчатый теплоприёмник». В основу алгоритма положена безразмерная сопряжённая математическая модель тепломассопереноса в системе «Солнце – параболоцилиндрический концентратор – трубчатый теплоприёмник». Неравномерное распределение теплового потока от концентратора по поверхности трубчатого теплоприёмника рассчитывалось методом Монте-Карло. Трёхмерная задача теплообмена в трубчатом теплоприёмнике решалась методом контрольного объёма. В математической модели учитывались климатические и географические особенности места функционирования установки, а также микро- и макронеточности поверхности концентратора.

Первый этап верификации проводился на основе решения размерной задачи теплообмена в трубчатом теплоприёмнике солнечной параболоцилиндрической установки. Рассматривалась упрощённая физическая модель. Предполагалось, что стеклянный пакет, который окружает трубчатый теплоприёмник, снят. Представлена математическая модель теплообмена в таком теплоприёмнике, которая базируется на системе уравнений Навье-Стокса для вязкой несжимаемой жидкости с постоянными физическими свойствами. Математическая модель с реальными граничными условиями решена численно, получено аналитическое решение для тестовой задачи с тривиальными граничными условиями. Сравнение результатов тестовой численной и аналитической задач показало их хорошее согласование. На основе созданного компьютерного алгоритма проведены численные эксперименты с граничными условиями, которые максимально приближены к реальным. Результаты этих экспериментов сравнивались с данными натурных исследований. Сравнение показало практически полное совпадение результатов, что является доказательством адекватности базовой математической модели и созданного численного алгоритма. 

Oles Gonchar Dnipro National University,

lknysh@ukr.net

Количество загрузок:

0