槽式聚热器传热分析与仿真开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严峻，开发和利用可再生能源成为解决能源危机和环境污染的重要途径。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，具有巨大的开发利用潜力。

槽式太阳能聚光集热技术通过抛物槽形的反射镜面将太阳光线聚焦到集热管上，将太阳能转化为热能，具有集热效率高、成本低廉等优点，在中高温太阳能热发电、工业供热、海水淡化等领域有着广泛的应用前景。

2. 本选题国内外研究状况综述

槽式聚热器作为太阳能热利用领域的关键部件，一直是国内外学者研究的热点。

近年来，国内外学者在槽式聚热器的传热机理、数学模型、仿真分析、优化设计等方面取得了一系列的研究成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以槽式聚热器为研究对象，深入分析其传热机理，建立准确可靠的传热数学模型，并通过仿真分析研究不同因素对槽式聚热器传热性能的影响规律，为槽式聚热器的设计和优化提供理论指导。

1. 主要内容

1.槽式聚热器传热机理研究:分析太阳辐射、集热管内流动与传热、吸热体光热转换、热损失等关键物理过程，建立各部分的数学模型。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段:首先，查阅国内外相关文献，了解槽式聚热器传热研究的最新进展，确定本研究的切入点和研究思路。

其次，深入分析槽式聚热器的传热机理，建立各部分的数学模型，并推导出描述槽式聚热器整体传热过程的控制方程和边界条件。

2.数值模拟阶段:选择合适的仿真软件，例如comsol、fluent或ansys等，根据所建立的传热模型建立槽式聚热器的仿真模型。

5. 研究的创新点

1.建立更完善的槽式聚热器传热模型:在现有研究基础上，考虑更多影响因素，例如非均匀太阳辐射、集热管表面温度分布、风速影响、遮挡损失等，建立更接近实际情况的槽式聚热器传热模型，提高模型的精度和可靠性。

2.探索新的传热强化方法:研究新型纳米流体、复合吸热材料等在槽式聚热器中的应用，以及微肋结构、涡流发生器等传热强化技术的应用，提高槽式聚热器的传热效率。

3.结合人工智能算法进行优化设计:将遗传算法、粒子群算法等人工智能算法应用于槽式聚热器的优化设计，寻找最佳的结构参数和运行参数组合，最大限度地提高槽式聚热器的传热性能。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 黄腾,程欢,刘石,等.槽式太阳能聚光集热系统研究现状及发展趋势[j].节能技术,2021,39(06):801-807 813.

2. 葛洲,王成龙,王志军,等.二次反射槽式聚光器聚光性能研究[j].太阳能学报,2021,42(06):143-149.

3. 王锦辉,李庆,高鹏,等.基于太阳形状修正矢量法的槽式聚光系统光学分析[j].太阳能学报,2021,42(03):71-78.