本文基于热质比拟原理,采用萘升华技术,分析设置于SCPPVC系统的矩形太阳能烟囱通道内的双斜向内肋对及三角形小翼涡发生器对系统传热性能的强化作用,分析了涡发生器的结构、布置方式及在通道内的排列方式等因素对系统传热性能的影响。研究结论如下:(1)当双斜向内肋涡发生器以45°倾斜角,距入口处距离为0.2 m布置于通道内时,系统的Nu数提高了119%。(2)当三角形小翼涡发生器以45°倾斜角,距入口处距离为0.2 m,叉排布置于通道内时,系统的Nu数提高了132%。(3)在相同条件下,通过比较两种涡发生器对SCPPVC系统的强化传热作用,得出:三角形小翼涡发生器较适合用于强化立式太阳能热气流电站系统矩形空气通道的传热。虽然双斜向内肋对和三角形小翼可以强化系统的传热效果,但是由于SCPPVC系统具有不同于普通换热器的特点,因此它们强化系统的换热能力依然有限。因此结合SCPPVC系统的特点,根据涡发生器的结构特征,设计出一种名为“斜截异型圆柱体”的新型涡发生器,这种涡发生器的换热面积比较大且其斜截面可以有效地阻隔边界层的发展,可以更好地破坏边界层,强化系统传热。利用数值模拟及实验研究相结合的方法,深入分析了该新型涡发生器强化SCPPVC系统中矩形通道内,空气与平板间传热的强化作用。结果表明:(1)斜截异型圆柱体涡发生器可以显著强化矩形通道内的传热性能,且当涡发生器以45°倾斜角、距入口处距离为0.2 m,叉排布置于通道内时,系统的Nu数提高了144%;(2)利用多元回归的方法获得了涡发生器强化矩形通道的传热特性关联式,并得到,涡发生器的肋长、肋宽、前缘高度及后缘高度等结构尺寸的增大都能使传热效果增强,肋间距的增大致使涡发生器对流场的扰动程度降低,对流换热的效果削弱;(3)与三角形小翼涡发生器相比,斜截异型圆柱体涡发生器可以使Nu数提高12%。