基于脉动流能够强化换热、延缓积灰速率并且减小积灰厚度,本文将脉动流引入到带有折流板的平板型太阳能空气集热器中。采用理论分析与数值模拟相结合的方法,通过探讨正弦波、方波、等腰三角波和直角三角波四种脉动波形的脉动参数对盖板和吸热板平均壁面切应力、全压损失以及集热器效率的影响,综合评估了脉动流动对集热器性能影响。首先,本文在原实验模型的基础上建立数值计算模型。通过将数值计算结果与实验结果进行比较,确定了最终的湍流模型,并且验证了数值模型的正确性。采用理论分析的方法探讨了集热器外部积灰和内部积灰对集热器热性能的影响,发现集热器外部和内部积灰均会使集热器效率下降,而内部积灰对集热器效率影响更大。并通过数值模拟的方法定量得出,集热器外部或内部的积灰密度每增加1g/m~2,集热器效率均下降2%左右,而内部积灰使吸热板吸收率降低,导致集热器效率更低,当盖板内侧和吸热板上部积灰密度均为6 g/m~2时,集热器效率可下降35.2%。然后采用数值模拟的方法具体研究了当集热器入口流量分别呈正弦波、方波、等腰三角波和直角三角波这四种波形变化时,盖板和吸热板平均壁面切应力、集热器全压损失以及集热效率的变化情况。结果表明,在增大集热器内部壁面切应力方面,直角三角波带来的效果最为明显,在腔室平均雷诺数为2600时,盖板和吸热板的平均壁面切应力均可增加2.4倍。对各波形下的壁面切应力变化特性进行了分析,发现集热器入口速度发生突变比增大速度更能有效提高吸热板的平均壁面切应力。研究结果表明,采用脉动流虽然会使集热器瞬时效率出现不同程度的降低。但在实际应用中,壁面切应力增大能够有效减缓积灰速率、减小积灰厚度,这将在集热器的长期工作性能提升方面发挥积极作用。