摘要：本文构建了一种新型矩阵式微射流圆柱肋热沉,热沉设计成三明治结构,具有紧凑、体积小等特点。上部为上气室,中间为射流孔板,射流孔板上设置有回流通道,降低了横向流对射流冲击换热的影响,底部为下气室,下气室设有圆柱肋板,阵列圆柱肋可增加传热面积同时增强流体扰动而加强换热。采用实验与数值模拟结合的方法,分别对射流雷诺数、热流密度、冲击高径比对热沉内换热特性影响进行研究。结果表明:当射流雷诺数为1596~2874,射流冲击高度为4、6、8 mm时,与无肋被冷却表面相比,有圆柱肋的被冷却表面温度更低,平均对流换热表面传热系数提高1%~3%。随射流雷诺数增加热沉换热性能也逐渐增强,在射流雷诺数为2874时,实验测得圆柱肋板被冷却表面的平均对流换热表面传热系数最大可达1036 W/(m^(2)·K)。

摘要：文章提出了一种以碳化硅泡沫陶瓷作为吸热板的双层玻璃盖板太阳能空气集热器,并在直通结构的基础上,设计了一种折流通道结构。建立了集热器的三维物理数学模型,采用有限体积法对模型进行了求解,对太阳辐射强度、介质入口流速与入口温度对性能的影响进行了分析。结果表明,在太阳辐射强度为800 W/m^(2)的条件下,介质入口流速为1~6 m/s,直通式模型和折流式模型的最高集热效率分别为80.12%,78.49%,最高的出口温度分别为312.2,326.87 K。相同条件下,两种集热器的集热效率相比传统的板式集热器提升了20%~30%。研究结果为碳化硅泡沫陶瓷材料提供了一种新的工程应用方向,并为太阳能集热器的优化设计提供了理论基础。