对使用二氧化钛水纳米流体的平板太阳能集热器热效率的实验研究教程.docVIP

毕业设计(论文)外文资料翻译 学 院： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： (教授) 外文出处： Modern Applied Science 附 件：1.外文资料翻译译文； 2.外文原文  指导教师评语： 签名： 年 月 日 对使用二氧化钛/水纳米流体的 平板太阳能集热器热效率的实验研究 文献摘要： 在这项研究中，小型的平板太阳能集热器（FPSC）的制造和测试是用于研究纳米TiO2在以水为基液中的不同纳米颗粒浓度的影响。分别对三种流速（即36，72和108升/平方米.小时）和四种颗粒浓度的比率（即0，0.1，0.2和0.3%）进行了研究。而实验测试方法被选为基于欧洲标准EN12975-2的准动态试验方法（QDT）。添加纳米颗粒的水所带来的改进后的平板型太阳能集热器初始效率相对于原流体提升了3.5%和10.5%之间、集热器总效率指数提升了2.6% 和7%之间。而且实验结果表明：以水为流体，流速分别为36，72和108升/平方米.小时的集热器初始效率为0.4712,0.4998和0.5457，后两者数据相对于第一组流速为36的初始效率分别增加了6.1%和15.8%。另外，质量流率为72和108升/平方米.小时的集热器总效率与质量流率为36升/平方米.小时的集热器总效率相比较，分别增加了6.7%和15.7%。 关键字： 平板型太阳能集热器，热效率，纳米流体 引言 可再生能源系统最大的好处是减少了环境污染。因为能源成本及其需求呈指数增长与化石能源现在和未来的时间即将枯竭，以及对环境和空气的污染正在更严重，所以有着强烈的需求使用或产生新的或可再生的、清洁的、低成本的能源被开发以应对这一危机（Ali，2013年）。可再生能源例如太阳能就可以填补过度的人类能源需求(Taki, Ajabshirch,Behfar, Taki, 2011年)。太阳能作为最显著形式的可再生能源之一，引起了很多的关注，因为人们相信它可以在满足我们未来需求的重要组成部分方面，以能源起到非常重要的作用（Hedayatizadeh等人，2013）。然而太阳能作为一种永恒的和普遍的能源却密度低、经常变化，除此以外光照时间和消费时间之间有差距也是一个主要缺点。因此，在光照时间为能源消费期收集和储存太阳能是必须的。 水是一种收集和储存太阳能比较好的材料，在可再生能源行业，太阳能热水器（SWH）是发展最快的一项技术(Kumar Rosen, 2011)。当利用太阳能加热水成为当今世界上(Wongsuwan Kumar,2005)太阳能直接利用中最重要的应用时，平板太阳能热水器（FPSWH）则成为一项众所周知的技术。而且太阳能热水器的热效率在利用一些技术改进后有所提高 (Rezania, Taherian, Ganji, 2012)。 到目前为止，许多这方面的研究都是一直致力于提高太阳能热水器的热效率(Koffi, Andoh,Gbaha, Toure, Ado, 2008; Jaisankar, Radhakrishnan, Sheeba,2009a; Jaisankar, Radhakrishnan, Sheeba,2009b;Alshamaileh, 2010; KumarRosen,2010)。 通过换热器提高热传递的方法很多，可分为两大类：被动式和主动式的方法。相比主动式技术，被动式方法不需要外力。被动式方法使用纳米流体作为传热介质来增加热传递。尽管有许多科学著作正在研究纳米流体对换热器热效率所产生的影响，但是关于纳米流体对平板太阳能集热器的影响的研究却非常有限。 在2007年Das、Choi、Yu和Pradeep 发表声明说：可以利用纳米流体来提高从太阳能集热器到储热箱的热传递以及用来增加能量密度。而且在2009年Natarajan和Sathish也认同了通过加入纳米流体代替传统意义上的传热流体来提高太阳能热水器效率的新方法。 2013年Tiwari、Pradyumna、Ghosh和Sarkar研究了理论上在平板太阳能集热器中使用Al2O3纳米流体作为吸收介质的效果。而且他们还研究了质量流率和颗粒体积分数对集热器效率所带来的影响。其研究结果显示：使用颗粒体积分数为1.5%的Al2O3纳米流体时为最佳，其太阳能集热器热效率相比