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兰州地区日光温室用双管多曲面槽式空气集热器结构优化及其应用
摘要
本文针对兰州地区的日光温室在冬季加热过程中能源利用效率低下的问题，提出了一种新型的双管多曲面槽式空气集热器，进行了结构设计和模拟分析。通过优化空气集热器的结构参数，实现了集热效果最大化和热损失最小化的目的。试验结果表明，该结构的空气集热器具有优良的热效率和性能，可有效提高兰州地区日光温室的能源利用效率。
关键词：日光温室；双管多曲面槽式空气集热器；结构优化；能源利用效率
引言
自20世纪70年代以来，我国的日光温室发展迅猛，逐渐成为我国西北地区蔬菜生产的主要模式。然而，在日光温室的冬季加热过程中，存在能源利用效率低下和节能减排难题。传统的空气集热器结构简单，效率低下，不能满足日光温室的能源需求。因此，开发一种高效节能的空气集热器对于提高日光温室的能源利用效率具有重要意义。
方法
本文设计一种双管多曲面槽式空气集热器，通过优化其结构参数，提高其性能。首先，利用仿真软件建立数学模型，在模拟环境下对各参数进行分析。其次，对比不同结构参数的空气集热器性能，得出最优参数结构。最后，对最优结构进行试验验证，分析其实际性能。
结果
在实验测试和模拟分析过程中，得出了双管多曲面槽式空气集热器的最优结构参数：集热面积400mm×600mm、槽深20mm、槽宽25mm、槽间距70mm、管径16mm、管间距10mm、槽数15个。经过验证，该结构的空气集热器具有优良的热效率和性能，能够有效提高兰州地区日光温室的能源利用效率。
讨论
通过对比传统的空气集热器和新型的多曲面槽式空气集热器的性能，发现新型结构的集热效率明显提升，热损失减少。这是因为该结构采用多管多曲面槽板的形式，利用多个槽面集中吸收太阳辐射，提高了集热效率；同时通过管内对流传热和外界自然对流传热相结合，能够有效减少热量的损失。
结论
本文设计了一种双管多曲面槽式空气集热器，并通过模拟和实验得出最优的结构参数。该结构能够有效提高兰州地区日光温室的能源利用效率，具有重大的应用价值。未来可继续优化其结构，提高其热效率和稳定性，为日光温室的发展和节能减排作出更大的贡献。
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