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目前全玻璃真空管太阳能热水器是国内市场上应用最广泛的太阳能热水器。本文就真空管的结构参数对真空管热水器内部的流场和温度场的影响，利用实验法和数值模拟法对真空管热水器作了以下几方面的研究。1.以市场上常见的家用真空管太阳能热水器为研究对象，对同一生产厂家生产的全玻璃真空管太阳能热水器的管长结构参数进行了热性能测试。分析了管长和日辐照量对真空管太阳能热水器的日得热量和效率的影响。结果表明，对同一套真空管热水器系统，日辐照量对系统的日得热影响较大，对系统的日平均效率的影响很小；在相同的测试条件下，管长为1800mm的真空管热水器系统的日平均效率比管长为2100mm的系统效率高约0.5%。说明真空管管长对真空管热水器系统的日得热量和效率的影响很小。2.根据目前市场上常见的真空管热水器结构形式，结合部分实验数据，应用CFD的软件包建立了不同管长、管径和倾角下的包含真空夹层和流体两个计算域的三维真空管太阳能热水系统的数值模型、划分网格、数值模拟及数据分析，模型中考虑了插入水箱内真空管的长度，并通过实验验证了本文建立的模型的可靠性，在模型中采用了fluent中的太阳载荷模型来研究真空管热水系统内部的流动和传热随加热时间的变化。3.数值研究结果得出，随真空管热水器安装倾角的增加水箱内管口以上的温升变化不大，水箱底部的冷水区域的体积在减小；真空管热水器安装倾角从20°增加到60°，系统的平均努赛尔数在增加，大于60°后基本保持不变；不同倾角的系统内，真空管与水箱连接处真空管横截面的流速随倾角的增加而增大。由于冷热流体都在真空管内流动，管中心速度最小。4.真空管中心截面位置的速度分布基本呈对称分布，真空管热水器系统的管长增加，真空管热水器系统的努赛尔数在增大，说明真空管热水器系统的对流换热强度随管长的增加而增强。在管长1500mm到管长2400mm的真空管内，真空管底部的流速比中部的小1~2个数量级，说明底部流动不充分。5.对同一套真空管热水器系统，开始时系统的对流换热最强烈，随加热时间的增加，内部对流换热在减弱；对于管径为47mm和58mm的真空管热水器系统，58mm管径的系统的努赛尔数略小于47mm管径的系统。两种管径下，真空管和水箱内温度和速度较接近，两种管径对系统的流态和流速基本没有影响。根据两种管径温度场和流场的分布说明管径对真空管热水器的内部流动传热的影响很小。本文的研究旨在对真空管太阳能热水系统传热传质和内部流动分布有一定的了解，同时对提高真空管热水器的效率和生产应用提供一些科学依据。