槽式太阳能发电技术是太阳能发电中最成熟的技术,研究吸热管性能对集热器优化和提高发电效率有着重要意义。主要的内容如下:首先,本文运用蒙特卡洛方法得出不同工况下集热器热流密度分布规律,通过自编UDF程序导入FLUENT,模拟槽式太阳能集热器的热流密度分布和温度分布,并对建立的传热模型正确性进行了验证,证明此模型的正确性。针对模拟实验结果进行分析,得到如下结论:影响集热器传热性能的本质因素包括吸热管工质进出口温度平均值与环境温度的温差和吸热管吸收的太阳辐射能。温差越小以及吸收的太阳辐射越多,集热器传热性能越好,热效率越高。具体表现集热器工质的流动速度,直射辐射(DNI),边缘角以及几何聚光比因素影响槽式太阳能集热器传热性能。流动速度越大,其热效率也随之增加;随着太阳直射辐射的增强,其吸热管的热效率也随之增强;随着边缘角的增加,其热效率也随之降低;随着几何聚光比的增强,其热效率随之增强。因此集热器运行参数中存在最优的流体入口速度,太阳直射辐射,边缘角和几何聚光比。其次,运用ANSYS软件对吸热管的热效应问题进行研究,建立槽式太阳能集热器的热应力分析模型,通过不同几何聚光比和边缘角工况下进行热力分析模拟,得出对应工况下吸热管圆周温度梯度和Z=6m时Z轴方向的位移变化规律,可知影响吸热器位移变化的主要原因是温度梯度即温度变化的程度。温度梯度越大,其吸热管的位移越大。再次,在热力学第一定律与第二定律的基础上,对槽式太阳能集热器的?效率在各个工况下进行分析,传热效率越大,其?效率越高。具体表现为流速越大,?效率越大;太阳直射辐射越大,?效率越大;几何聚光比越大,?效率越大。本文的研究结果将为集热器优化和设计提供一定的理论基础。