“杰瑞杯”第八届中国研究生能源装备创新设计大赛全国总决赛于2021年11月19日至21日在哈尔滨工程大学举行，新利18彩票 热科学与工程实验室研究生刁珂龙、支黎明、刘欢、张亦罗、许龙的参赛项目《紧凑式菲涅尔CPV/T集热器》荣获总决赛二等奖（指导教师：杨谋存）。

中国研究生能源装备创新设计大赛以“竞赛培养人才、人才引领创新、创新驱动发展”为主题，旨在围绕能源装备的技术创新，打造研究生创新交流实践平台和政产学研用合作创新平台。这届大赛共吸引包括浙江大学、中国科学技术大学、西安交通大学、上海交通大学、华中科技大学等著名高校在内193个研究生培养单位共1261个参赛团队成功提交作品，共有355支项目入围决赛。

新利18彩票 热科学与工程实验室杨谋存教授指导的团队以《紧凑式菲涅尔CPV/T集热器》参赛，提出了一种紧凑式菲涅尔式CPV/T集热器的设计方法，旨在通过采用光伏/光热模块分离式布置结构和具有分频吸收及高效传热特性的纳米流体实现太阳光谱分频利用，提高太阳能综合利用效率和品位。该集热器的结构紧凑，易与普通建筑或厂房屋顶有效结合，从而充分利用屋顶空间，为建筑提供高品位热能和电能。

参赛团队结合设计要求及实际工作环境，基于线性菲涅尔透镜聚光原理，依据优化设计理论建立其数学模型，确定了集热器整体结构。针对优化后的集热器模型，采用光学仿真软件TracePro模拟分析其光学性能，并探讨光学效率的变化规律及不同安装倾角、纬度及跟踪误差等因素对其光学性能的影响。参赛团队还根据集热器的传热机理建立稳态传热模型及CFD仿真模型，采用仿真软件ANSYS Fluent模拟分析集热器温度场在不同工况下的变化规律，并讨论了太阳辐照度、工质质量流量、进口温度及环境温度等因素对其电/热性能的影响。此外，团队还搭建了该集热器的实验测试平台，考察了实际工况下的装置性能。

图1 原理图

图2 实验装置流程图

图3 集热器结构简图

图4 实验装置图

图5 集热器俯视图