太阳能固体颗粒吸热器是一种利用自由下落的固体颗粒来吸收聚焦太阳辐射的吸热器.考虑了颗粒相与流场之间的相互作用以及颗粒相对辐射场的影响,基于离散相模型和DO辐射换热模型,对固体颗粒吸热器中幕状物的形态以及吸热性能进行了数值模拟,讨论了辐射强度、颗粒直径、颗粒质量流率、颗粒吸收率和颗粒初温对固体颗粒吸收器的流场和热性能的影响规律.模拟结果表明:颗粒质量流量和颗粒粒径对吸热器效率的影响明显;入射辐射强度从500 kW/m2增加到1 500 kW/m2时,颗粒出口温度提高,吸热器效率从46.51％逐步增加到49.74％;颗粒粒径从1 297 μm减小到500 μm时,吸热器效率由35.5％增加到52.1％;颗粒质量流量从1.2 kg/s增加到6.7 kg/s时,颗粒出口温度降低,吸热器效率从23.8％增加到57.6％;颗粒初温由300 K升高到900 K时,颗粒温升降低,吸热器的效率从42.2％下降到37.9％.
固体颗粒吸热器 辐射换热 太阳能 数值模拟