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申请/专利权人：西安华云机电科技有限公司

摘要：本发明公开了一种用于熔盐吸热器的多通道顺逆时针螺旋扭带及其设计方法，涉及太阳能光热发电技术领域。在设计得到双、三、四和六通道顺逆时针螺旋扭带的基础上，采用控制变量法对宽度、厚度和扭度开展循环迭代优化，从中筛选出能够达到最佳综合流动传热性能指标的最佳双、三、四和六通道顺逆时针螺旋扭带结构参数，进一步计算双、三、四和六通道顺逆时针螺旋扭带熔盐吸热器的热效率并与标准熔盐吸热器热效率对比，其中热效率提升幅度最大的即为最适用的多通道顺逆时针螺旋扭带。多通道顺逆时针螺旋扭带可通过强化传热降低熔盐吸热器表面的温度梯度，降低辐射热损失并提升熔盐吸热器热效率。本发明可促进塔式聚光太阳能热发电技术的高效综合利用。

主权项：1.一种用于熔盐吸热器的多通道顺逆时针螺旋扭带的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、采用塔式光热电站设计软件，输入额定装机量、电站地理位置并选定熔盐吸热器结构形式后，可以得到与设计条件相符的定日镜场和熔盐吸热器；S2、采用蒙特卡洛光线追迹法，通过自编程建立从定日镜场到熔盐吸热器的全过程光学模型，以春分日正午时刻作为设计点，计算获得峰值太阳能流，进一步确认此峰值太阳能流位于熔盐吸热器的哪一根吸热管的外壁面，将此吸热管视作标准吸热管，此熔盐吸热器视作标准熔盐吸热器，两者同时作为后续的研究对象；S3、采用有限体积法，与S2中的蒙特卡洛光线追迹法结合，通过AnsysFluent软件建立标准熔盐吸热器的光-热耦合模型，根据塔式光热电站的额定装机量确定标准熔盐吸热器的进出口温度，在后续计算过程中通过控制标准熔盐吸热器中的熔盐质量流量，保证标准熔盐吸热器进口处和出口处的熔盐温度为定值；S4、根据标准吸热管的几何尺寸设计多通道顺逆时针螺旋扭带，为了保证强化传热效果的同时不消耗过多的泵功，多通道顺逆时针螺旋扭带的宽度w不应小于r，厚度δ不应超过标准吸热管壁厚e的一半，扭度应控制在2.0～3.5之间；S5、将获得最佳综合流动传热性能指标的双通道顺逆时针螺旋扭带、三通道顺逆时针螺旋扭带、四通道顺逆时针螺旋扭带和六通道顺逆时针螺旋扭带应用于熔盐吸热器中，分别构成双通道顺逆时针螺旋扭带熔盐吸热器、三通道顺逆时针螺旋扭带熔盐吸热器、四通道顺逆时针螺旋扭带熔盐吸热器和六通道顺逆时针螺旋扭带熔盐吸热器；S6、S5中的计算结果，输出最佳的顺逆时针螺旋扭带的通道数、宽度、厚度和扭度设计结果，结束设计过程。

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