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太阳池辐射透射及热盐双扩散特性的实验和数值模拟研究

在能源短缺的今天,可再生能源的开发、利用已成为我国乃至全球的战略性措施。太阳能作为一种清洁而又持久的新能源,越来越受到人们的青睐。太阳池是一种收集和储存太阳能并作为热源用的盐水池,目前,太阳池的研究也是国际国内的热点课题之一。论文主要包括以下几部分研究内容,一是进行太阳池辐射透射模型的研究,二是进行卤水太阳池的实验研究,三是关于太阳池热盐双扩散的研究,三者的研究都具有重要的意义。辐射透射模型通常用辐射透射率来表示,太阳辐射在水中的透射率(进入水中的太阳辐射能经水体吸收后在某一深度处的剩余量与到达水面的太阳辐射能的比值)是影响太阳池热性能的重要因素。辐射透射率越高,太阳池的热性能才会越好。本文以不同水质作为研究对象,详细测试了不同浊度下的辐射透射率,测试结果同W.S.模型作了比较,证明了W.S.模型在低浊度并且没有池底反射时的适用性。对W.S.模型适用范围外的浊度与辐射透射率进行了测试,通过回归分析,得出较大浊度水质的辐射透射率模  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

《可再生能源》2015年12期
可再生能源

非对流层数对太阳池性能的影响

0引言盐梯度太阳池(SGSP)是一种浓度梯度盐水池,是兼具集热和蓄热功能的太阳能利用设施[1]。太阳池结构简单、维护操作方便、构建价格低廉,宜于大规模使用,受到众多研究者的关注[2]~[5]。目前,关于太阳池的研究主要集中在机理探讨、性能优化和实际工程应用3个方面[6]~[14]。太阳池性能优化技术研究一直是SGSP研究的热点。早在1964年,文献[15]对池水温升和太阳辐射、周围环境和热物性、集热效率和提热的相互关系做了详细理论探讨,并分析了影响太阳池稳定性的主要因素。2005年,Akbarzadeh和Ah-madi对Weinberger理论进行了计算机模拟,根据太阳辐射、环境温度、日蒸发量等条件计算得到太阳池在不同提热率下的温升,以此来优化太阳池的性能[16]。Shah研究太阳池储热层的瞬间能量透过状况时发现,增加储热层厚度能有效提高太阳池集热性能[17]。Panahi采用所建立的太阳池一维数学模型,模拟计算了太阳池的动态热...  (本文共8页) 阅读全文>>

《无机盐工业》2016年06期
无机盐工业

利用钾石盐太阳池制备氯化钾实验研究

太阳池是一种具有一定浓度梯度的盐水池,兼有太阳能集热器和蓄热器的功能,能大面积聚集太阳辐射能、大容量储热,并可全天候乃至跨季节运行[1]。太阳池建造和运行主要因素所占比例[2-3]:太阳能资源占50%、盐资源占30%、环境温度和水利资源各占6%、年降水量与风力各占4%。柴达木盆地太阳能年辐射量为7 000 MJ/m2,盐资源、水资源丰富,具备建设太阳池的优良条件[4]。中国可溶性钾资源十分紧缺,主要分布在青海柴达木盆地。近几年,随着氯化钾生产规模的不断扩大,导致高品位钾盐矿石(氯化钾质量分数15%)资源短缺,制约了产业的可持续发展。受资源类型限制,中国氯化钾生产主要以盐湖卤水为原料,采用浮选工艺,每生产1 t氯化钾就产生1~1.2 t氯化钾质量分数在2%~7%的浮选尾矿,被当作废盐处理掉。另外,柴达木盆地的盐田边角处和清池等过程中每年还会产生四五百万吨低钾劣质原矿[5-6]。目前国内外回收利用低品位钾资源主要采用热溶结晶法生产氯...  (本文共3页) 阅读全文>>

《山西大学学报(自然科学版)》2016年03期
山西大学学报(自然科学版)

太阳池非对流层分层影响数值模拟研究

0引言盐梯度太阳池(Salt-gradient solar pond,SGSP)是一种可规模化提供低温热源的太阳能利用装置,兼具集热和储热的功能。太阳池性能分析方法一般有实验分析和数学模拟分析两种。与实验分析方法相比,数学模拟分析法由于其耗资少,实验周期短,并能精确演算太阳池性能参数,因此频繁地被研究者使用[1]。现有文献中关于太阳池的数学模拟分析主要集中在条件因素对太阳池性能影响方面[2-4],如太阳池深度、对流层和非对流层厚度、构造及盐水浊度等因素对太阳池热效能的影响。1964年,Weinberger[5]第一次给出了太阳池热性能数学方程,获得处理偏微分方程的瞬态分析解,并对池水温度与太阳辐射、周围环境与热物性、集热效率与提热等之间的相互关联性做了详细理论探讨。有研究者采用有限差分法模拟研究了阳光面积比作用对太阳池热性能的影响,发现随着太阳池阳光面积比的逐渐增大能够显著提高太阳池的热效率;并得出太阳池在运行一年期间,从1月到...  (本文共10页) 阅读全文>>

《低碳世界》2016年30期
低碳世界

基于传统盐梯度太阳池技术的多孔介质太阳池技术

引言盐梯度太阳池是能够大面积吸收并储存太阳能的盐水池。匈牙利物理学家Von Kalecsinsky于1902年发现了自然界中自然形成的太阳池现象。Kalecsinsky发现位于特兰西瓦尼亚的Medve湖水表面以下几英尺处的温度明显高于水表面的温度,这种温度随深度的变化,正是由于水中沿深度方向的盐度分布不同而造成的。Kalecsinsky的这次发现激励后来的科学家建造并研究盐梯度太阳池。盐梯度太阳池(简称太阳池)是一个盐度由上而下逐渐增加的盐水池。如图1所示,太阳池一般由三层组成,表面是温度和盐度都较低的上对流层(UCZ:Upper Convective Layer),这层的温度接近于大气温度,一般为淡水或者浓度很小的盐水,UCZ层很薄,一般在0.15~0.3m之间;太阳池最底层称为下对流层(LCZ:Lower Convective Layer)或者叫做储热层,该层温度和盐度最高,是接近饱和的浓盐水,温度可以达到70~100℃左右...  (本文共3页) 阅读全文>>

《石油知识》1997年01期
石油知识

新型能源——太阳池

太阳池,是一种新型无环境污染的能源,它是阳光口盐水共同作用的产物。 太阳池的诞生,归功于大自然给人们的启示。本世己初,匈牙利物任里学家凯莱辛斯基在考察自然能源时,见察到一种令人感兴趣的现象,即在一些天然湖中,湖笼的温度高于水面。例如,在匈牙利的迈达夫湖,夏末于湖深1.32米处,温度达70℃,让人迷惑不解。凯寮辛斯基揭开了其中的奥秘。原来在普通的水塘里,水卜含有的各种物质的浓度都一样,当太阳能加热底层陌后,因上下层水的对流和表面散热,使水温均匀。而E迈达夫湖中,因湖底积盐,湖面常有淡水流入,导致”越近湖底盐浓度越高,越近湖面盐浓度越低的情况。笙种在湖水中自下而上逐渐降低的盐浓度梯度,形成‘湖水温由下到上逐渐减小的温度梯度。凯莱辛斯基三1902年的《物理学分一书中,记载了这种自然观与里性分析。 人们根据凯莱辛斯基的发现与描述,研制开发了一种新型能源,并命名为“太阳池”。本世纪40年代末,(色列科学家罗道夫·布洛赫向以色列国家委员会倡...  (本文共1页) 阅读全文>>