太阳能是一种即清洁又可再生的能源,高效的利用太阳能,对节能减排,保护环境,解决能源危机,改善气候恶化等都是重要的举措。太阳能空气集热器是一种利用空气作为热量收集介质将太阳辐射能转化为热能的装置,在集热器中设置肋片可以增强冷流体与吸热板上热流体的换热情况。在现阶段研究结果中,集热器中设置多重V形肋片时具有较好的换热效果,但由于集热器中肋片的几何参数会影响通道内的流场,也可能进而影响最佳宽度方向上肋片个数的值,所以采用多重V形肋片时还需要选择合适的通道宽度方向的肋片个数。然而,目前尚没有关于肋片几何参数对集热器宽度方向最佳肋片个数影响的研究报道。本文将对多重V形肋片太阳能空气集热器的传热和流动特性进行研究,并重点分析肋片的几何参数对通道宽度方向最佳V形肋片个数的影响。模型通过ICEM软件进行网格划分、网格质量检验、网格无关性检验。采用Fluent软件进行数值模拟计算,研究了通道宽度、肋片厚度和雷诺数Re一定的情况下,研究肋片节距、肋片高度、肋片迎角以及通道宽度方向的V形肋片个数对平均Nu数、摩擦阻力因子、热性能因子的影响。根据数值模拟计算结果分析,太阳能空气集热器的平均Nu数、摩擦阻力因子和热性能因子随着肋片个数的增加,呈现先增大后减小的趋势,并存在一个最大值。随着肋片迎角的增加,集热器热性能因子的最大值持续减小,最大热性能因子对应的最佳肋片个数也一直减小。随着肋片节距的增加,集热器热性能因子的最大值先增大后减小,最大热性能因子对应的最佳肋片个数也逐渐减小。随着肋片高度的增加,集热器热性能因子的最大值先增大后减小,最大热性能因子对应的最佳肋片个数先增大后减小。当肋片倾角、节距、肋高等肋片几何参数发生改变时,流体在太阳能空气集热器的通道中流动时产生的主旋涡强度、节距以及相邻肋片间热边界层的长度等影响热性能因子的因素发生了变化,又由于热性能因子又受肋片个数的影响,所以随着肋片倾角、节距、肋高等肋片几何因素的改变,最大热性能因子对应的最佳肋片个数也发生改变。