太阳能空气集热器是通过吸收太阳能来加热空气,从而获得热风的装置。论文所研究的储能型太阳能空气集热器,将平板式太阳能空气集热器与储能材料相结合,同时在空气流道内增加矩形肋片以强化空气与集热器传热。论文通过数值模拟和试验研究,对集热器内肋片尺寸参数进行优化,分析与探讨集热器内空气与储能材料的换热过程。论文对储能型太阳能空气集热器的传热过程进行分析,计算出集热器顶部、侧面和底部的热损系数。确定采用焓——孔隙率法作为相变传热的求解方法,同时确定计算模型的控制方程。论文对不同肋片参数下集热器的空气流道进行三维建模,计算并分析肋片无量纲高度、无量纲宽度、无量纲间距、安装角度对集热器空气流道换热性能的影响。得出肋片在h/H=0.8、w/W=0.1、p/P=0.1、φ=45°时,集热器综合热性能因子最大,传热性能最好;建立相变储能型太阳能空气集热器的三维模型,利用UDF对单位时间内吸热板吸收太阳能和空气进口温度进行编程,并作为边界条件导入到Fluent中进行数值计算;分析并比较空气流量为0m~3/h、37.72m~3/h、56.58m~3/h、75.44m~3/h时,集热器内储能石蜡温度、液相率,空气出口温度随时间的变化情况,计算得出集热器在不同运行工况下的集热效率并加以分析。论文搭建了储能型太阳能空气集热器的试验平台,并对集热器的工作特性进行了试验;分析并比较集热器在空气流量为0m~3/h、37.72m~3/h、56.58m~3/h、75.44m~3/h时,储能石蜡平均温度、出口温度、集热器效率的变化情况;将试验值与模拟值相比较,分析试验值和模拟值的差异,验证模型的准确性;对集热器夜间工况进行试验,测试储能石蜡在凝固放热时段,空气进口温度为290K,空气流量为30m~3/h、60m~3/h、90m~3/h时,空气出口温度的变化情况。论文还测试了集热器在不利工况下的运行状态,发现不利工况下,集热器储能时间缩短,集热器集热效率降低。