直空管热水器倾角的数值模拟分析

摘要：

利用fluent软件中的太阳载荷模型对真空管家用太阳热水器进行了三维数值模拟计算,分析了30°、45°、60°倾角下真空管热水器内的流场和温度场随加热时间的变化及传热和流动过程.结果表明,真空管热水器在加热期间,在真空管管口的上壁面出现温度最大值,水箱内真空管管口以下水的温度相对于管口以上的温度分层很明显,水箱内真空管管口以上的热水温度几乎相同,说明水箱内管口以上的水进行了充分混合;对于30 °和45 °倾角的系统,随着加热时间的增加,水箱内管口以下的水温与管口以上的水温从10 K增加到30 K,以45°倾角为例,当考虑了水箱内管口以下的冷水区时,随着加热时间的增加,真空管与水箱内的温差从0.73 K增大到1.13K,仅考虑水箱内均匀分布的三点时,随着加热时间的增加,真空管与水箱内的温差从0.15K减小到了0.03 K;随着系统倾角从30°增加到60°,水箱内管口以下的冷水区域在逐渐减小.因此,为了减小水箱底部的冷水区,插入水箱内的真空管应尽可能短.

关键词：真空管家用热水器、倾角、流场及温度场、数值模拟

分类号：S214.2(农业动力、农村能源)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11072211,51266016;高等学校博士点专项基金资助项目20105303110001

在线出版日期：2014-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：31-38