【精彩论文】云遮挡条件下熔融盐吸热管防护的数值模拟

观点凝练

摘要：基于吸热器单管模型，采用Fluent数值软件模拟研究云遮挡发生时及防护后，不同热流密度、熔融盐流速、表面对流换热系数吸热管温降特性的影响。研究结果表明：辐射热流密度对于熔盐吸热管壁面温度降低至接近凝固点的时间影响有限；对流换热系数越大越容易出现熔盐凝固；熔盐进口流速越低，熔盐出口温度降低至接近凝固点的时间越长；单根吸热管壁面温度下降至熔盐最低使用温度时间约为20 s，采用加装防护装置及降低熔盐进口流速相结合的防护策略，可将其时间延长近6倍，最长延缓至143 s。
结论：（1）稳态工况下，吸热管出口熔融盐速度分布不均匀中心处熔盐流速最大，由中心向四周逐步降低；出口熔盐温度沿加热面向散热面逐步降低。

（2）当辐射热流密度为450 kW/m²、500 kW/m²，对吸热管壁面温度降低至接近凝固点的时间影响有限，最终降至凝固点的时间基本一致。

（3）对流换热系数越大越容易出现熔盐凝固；熔盐进口流速越低，熔盐出口温度降低至接近凝固点的时间越长。

（4）单根吸热管壁面温度下降至熔盐最低使用温度时间平均为20 s左右，采用加装防护装置及降低熔盐进口流速相结合的防护策略，可将其时间延长近6倍，最长延缓至137 s，缓解吸热管承受的剧烈温度波动，延长吸热管寿命，增加调控时长，提高熔盐塔式光热电站运行的安全性。

引文信息

冯蕾, 肖刚, 郭磊, 等. 云遮挡条件下熔融盐吸热管防护的数值模拟[J]. 中国电力, 2020, 53(11): 220-226.FENG Lei, XIAO Gang, GUO Lei, et al. Numerical simulations on the protection of the molten salt thermal tube under cloud occlusion[J]. Electric Power, 2020, 53(11): 220-226.

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编辑：杨彪

审核：蒋东方‍

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