为解决化石能源利用过程带来的温室效应和环境污染问题,同时新型能源在能源战略中地位的也在不断提高,随着研究与实践的深入,太阳能集热器也因其众多的优点得到进一步的重视,有关太阳能热利用的研究与发展也被提上了日程。其中中高温太阳能热发电技术引起人们的广泛关注。槽式太阳能集热器由于其应用范围最广,具有极高的商业价值而成为太阳能光电转换领域最热门的集热器类型。本文针对槽式太阳能集热器进行了如下研究:(1)利用Trace Pro软件对集热器中集热管管周的热流密度进行模拟分析。Trace Pro软件是一款基于蒙特卡罗追踪法(MCRT)的光线模拟软件。在此基础上,分析了太阳辐照强度对槽式太阳集热器能流密度的影响规律;(2)建立了槽式太阳能集热器集热管的传热流动数学模型,将前文中所得到的集热管表面圆周方向热流密度的分布特性作为边界条件,使用CFD软件进行数值模拟,分析了太阳辐射强度、不同的载热工质,管壁粗糙度、集热器入口流体温度及流速对集热器集热效率、流经集热管的流体温升、压损等集热器热力性能的影响规律;分析了集热管表面圆周方向温度分布特性,并得出集热器入口流体温度及流速对管壁温度分布特性的影响规律;(3)提出了一种优化槽式太阳能集热器系统结构的方案,并对优化后集热器进行模拟研究,初步判定优化后方案能够改善集热管管周的热流密度分布,使得热流密度更加均匀。以上的研究结果将会对新型集热器的的研发与设计提供一定的理论的指导。