纳米流体微通道冷却菲涅尔聚光电池的热性能研究

编号：NMJS05840

篇名：纳米流体微通道冷却菲涅尔聚光电池的热性能研究

作者：李洪阳[1] ;闫素英[1,2] ;常征[1] ;王胜捷[1] ;田瑞[1,2]

关键词：菲涅尔聚光 砷化镓电池 微通道 纳米流体 强化换热

机构： [1]内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古呼和浩特010051; [2]风能太阳能利用技术省部共建教育部重点实验室,内蒙古呼和浩特010051

摘要： 文章基于菲涅尔高倍聚光砷化镓电池冷却技术的研究，对不同聚光条件、不同冷却工质螺旋式微通道散热器的传热性能进行了数值模拟。分析了电池芯片温度、努塞尔数、传热系数、强化传热因子的变化规律。研究结果表明：当太阳直射辐照度为1000W／m2时，优化的三级聚光系统经过均光后。可强化螺旋式微通道对电池芯片的冷却效果，且该菲涅尔三级聚光系统的压降逐渐减小；与蒸馏水相比，A12O3纳米流体的换热特性较强，且该纳米流体的换热特性随着纳米颗粒粒径的减小而增强；随着A12O3纳米流体质量分数和粘度的增大，该纳米流体的努塞尔数、传热系数呈现先增大后减小的趋势，优化的菲涅尔三级聚光系统的压降则逐渐增大：当A12O3纳米流体的质量分数为6％一8％时，该纳米流体的换热特性可作为该工况下利用A12O3纳米流体冷却砷化镓电池的参考值，此时A12O3纳米流体的强化传热因子相对较高。