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由于需要利用最大、最清洁的能源，即太阳能，太阳能在当今时代显得尤为重要。产生太阳能最具创新性和最简单的技术之一是使用太阳能烟囱。然而，太阳能烟囱发电厂的投资成本高，而且传统上效率很低。数学和 CFD 模型提供了一种优化此类烟囱性能的好方法。若干因素会影响太阳能烟囱的发电量，包括几何因素（如集热器直径、烟囱高度）和昼夜温差。然而，挑战在于昼夜温差，因此发电量不稳定。在目前的研究中，建立了一个太阳能烟囱的中试规模 CFD 模型（原型为西班牙曼萨纳雷斯烟囱，哈夫，1984 年），并用实验数据和文献中的分析模型（与实验数据的偏差 ∼ < 10%）进行了验证。随后，研究了流动模式，并对烟囱的关键参数（即烟囱高度和集热器直径）进行了参数研究。首次研究了昼夜变化对发电量的影响。考虑到昼夜变化，发现夜间发电量是烟囱高度和集热器直径的线性函数；而在白天，发电量随着集热器直径和烟囱高度的变化而呈指数增加。
太阳能烟囱的三维 CFD 研究
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