混合颗粒吸热器的聚集太阳光反射损失优化

为降低吸收颗粒堆积床吸热器对聚集太阳光的反射损失,提出一种石英玻璃切角拉西环（一种外径等于长度的空心圆柱）颗粒,该颗粒通过切削上下底面减少太阳光反射面积来降低太阳光反射损失。通过样品制备,构建了纯氮化硅陶瓷球（PB）、石英玻璃球-氮化硅陶瓷球（BB）、石英玻璃拉西环-氮化硅陶瓷球（RRB）、石英玻璃切角拉西环-氮化硅陶瓷球（CRRB）4种颗粒吸热器,采用分光光度计对吸热器的反射损失进行实验测量。在此基础上,利用几何光学结合颗粒尺度光路传输模型,对4种混合颗粒吸热器的太阳光反射损失特性进行模拟分析。结果表明,CRRB吸热器能大幅度降低聚集太阳光反射损失。当粒径比（D/d）为5时,CRRB吸热器的反射率仅为1.9%,而BB、PB和RRB吸热器的反射率分别高达8.8%、11.6%和16.4%。适当增加石英玻璃切角拉西环堆积层数、减小切角值,能降低太阳光反射损失。选择3～5层、切角为20°～40°的石英玻璃切角拉西环构建的CRRB吸热器的综合效益最佳。