Fan, Leilei2024年最新论文：真空管热传递的改进模型：不均匀热通量和圆周传导的影响
论论资讯 ｜ 2024-04-27 ｜
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Energy
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Improved model for thermal transmission in evacuated tubes: Effect of non-uniform heat flux and circumferential conduction
Fan L.; Sun Z.; Wan W.; Zhang B.
Published：2024-06-15
DOI：10.1016/j.energy.2024.131330
研究背景
随着人们对可再生能源的需求不断增加，太阳能作为一种清洁且无限的能源来源备受关注。然而，在利用太阳能转化为热能的过程中，存在着一些研究领域的问题需要解决。例如，如何更有效地利用太阳能转化为热能是当前研究领域中的一个重要议题。
研究内容
最近一篇发表在《Energy》期刊上的论文提出了一种改进的模型，用于研究真空管中的热传输问题。这项研究主要解决了真空管内非均匀热流和周向传导对热传输的影响。研究采用了一种新的模型，结合了非均匀热流和周向传导，以获得温度分布。在实验中，研究人员在内管中插入了一种热绝缘材料，形成了一个绝热边界。通过对比不同条件下的数值模拟（非均匀、矩形和均匀热流，涂层的周向传导），验证了增强的组合热传输模型，相对误差为6.45％，至少提高了42.15％的预测精度。研究发现，热流的分布和涂层的热传导是影响真空管热传输性能的主要因素。热流的不均匀分布导致了非均匀的热传输，而涂层内的周向传导有效调节了温度分布，实现了均匀性。局部传热系数呈现出不均匀性，计算值范围从0.23到3.25 W/(m<sup>2</sup>∙K)，误差范围为-16％至+3％。
研究意义
这项研究的创新之处在于提出了一个改进的模型，有效地解决了真空管中的热传输问题。通过考虑非均匀热流和周向传导，研究人员在提高真空管热传输性能方面取得了显著进展。这对于提高太阳能的利用效率，减少能源浪费具有重要意义。
希望通过这篇文章，让大家更加了解太阳能转化为热能的研究进展，以及如何利用科学方法解决环境与能源问题。
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