槽式太阳能集热器热应力及(火用)效率的分析研究

《槽式太阳能集热器热应力及(火用)效率的分析研究》是一篇探讨太阳能集热器性能的重要论文。该论文聚焦于槽式太阳能集热器在运行过程中所面临的热应力问题以及其(火用)效率的分析，旨在为提高太阳能利用效率提供理论依据和技术支持。

槽式太阳能集热器是一种常见的太阳能热利用装置，其核心结构包括反射镜、接收管和支撑结构。通过反射镜将太阳光聚焦到接收管上，使接收管内的工质受热升温，从而实现能量的转换和利用。然而，在实际运行过程中，由于温度变化剧烈，接收管及其支撑结构容易产生较大的热应力，这不仅影响设备的使用寿命，还可能导致系统故障。

该论文首先对槽式太阳能集热器的热应力进行了详细分析。作者通过建立数学模型，考虑了不同工作条件下的温度分布情况，并结合材料力学原理计算了热应力的大小。结果表明，热应力主要集中在接收管与支撑结构的连接部位，且随着太阳辐射强度的增加而显著上升。此外，论文还讨论了不同材料选择对热应力的影响，指出选用具有良好热膨胀系数匹配性的材料可以有效降低热应力。

除了热应力分析，论文还重点研究了槽式太阳能集热器的(火用)效率。火用效率是衡量能量转换过程不可逆损失的重要指标，它反映了系统在能量利用过程中的热力学效率。作者通过热力学分析方法，计算了不同工况下的火用效率，并探讨了影响火用效率的主要因素。研究发现，火用效率受到多个因素的影响，如太阳辐射强度、环境温度、工质流动状态等。

论文进一步提出了一种优化设计方法，以提高槽式太阳能集热器的火用效率。该方法通过对集热器结构进行改进，例如优化反射镜的角度、改善接收管的热传导性能以及优化工质流动路径，从而减少能量损失，提高系统的整体效率。实验数据表明，经过优化后的集热器在相同条件下能够显著提升火用效率。

此外，该论文还比较了不同类型的槽式太阳能集热器在热应力和火用效率方面的性能差异。通过对比分析，作者指出某些新型设计在热应力控制和效率提升方面表现更为优越，为后续研究提供了参考方向。同时，论文也指出了当前研究中存在的不足，如模型假设过于简化、实验条件有限等，建议未来的研究应更加注重多因素耦合分析和实际工况模拟。

总体而言，《槽式太阳能集热器热应力及(火用)效率的分析研究》是一篇具有较高学术价值和工程应用意义的论文。它不仅深入分析了槽式太阳能集热器在运行过程中存在的关键问题，还提出了有效的优化策略，为推动太阳能技术的发展提供了重要理论支持和技术指导。