中文摘要：

太阳能碟式热发电系统中的高温腔式吸热器是太阳能向热能转换的关键部件。本项目以圆柱形和方形太阳能高温（>650℃）腔式吸热器为对象，在变物性下基于壁面热辐射影响和环境风的耦合，对其对流热损失特性开展深入和系统研究。通过建立高温腔式吸热器自然对流和混合对流热损失的物理和数学模型以及基于合成纹影显像技术可视化研究手段的高温腔式吸热器热损失特性实验台，研究在有无环境风耦合下，高温腔式吸热器内部和采光口附近空气的自然对流和混合对流流型演化和转变规律；探讨包括采光口位置在内的腔式吸热器各种几何参数，倾角以及运行温度等对自然对流和混合对流热损失的影响规律，并获得相关传热算式；弄清环境风对腔式吸热器对流热损失的影响特征、发生机理以及由环境风引起的强制对流和腔体内自然对流的耦合机制。本项目在理论上可发展和丰富太阳能高温腔式吸热器的对流热损失的研究，在实践上为太阳能碟式热发电系统的设计和性能提高提供科学依据。

结论摘要：

太阳能碟式热发电系统中的高温腔式吸热器是太阳辐射能向热能转换的关键部件。本项目以常见的圆柱形（或方形）腔式吸热器为研究对象，采用理论分析、数值模拟和实验研究的方法，基于变物性，分别在腔体壁面处于恒壁温和恒热流两种条件下，研究高温腔式吸热器在有、无环境风条件下的自然对流和混合对流热损失特性。分析腔体的各种几何参数、倾角、运行温度、环境风速和风向以及壁面热辐射等对高温腔式吸热器对流热损失及其耦合热损失的影响规律。通过对有、无环境风条件下的腔式吸热器内部和采光口附近空气的传热和流动特性的数值模拟和实验研究，获得相关的温度场、速度场特征，揭示腔体内部及采光口附近空气流型演化和转变规律，发现腔体内部空气滞止区和对流区的协同耦合机制。探讨环境风对高温腔式吸热器混合对流热损失的影响规律；分析比较高温腔式吸热器在有、无环境风条件下的对流热损失特性的差异；揭示环境风对高温腔式吸热器对流热损失的影响特征、发生机理以及由环境风引起的强制对流和腔体内自然对流的耦合机制。发展和统一已有的相关结果，即在对已有模型进行比较研究的基础上，建立便于工程实际应用的热损失努谢尔特数传热关联式。本项目在理论上可丰富和发展太阳能高温腔式吸热器的对流热损失特性研究，在实践上为太阳能碟式热发电系统的设计和性能提高提供科学依据。 本项目已发表或录用论文共25篇，其中SCI杂志论文10篇，EI论文9篇；申请专利6项，其中已获授权发明专利3项，授权实用新型专利2项；参加境外学术交流2人次，在国内召开的国际学术会议9人次，国内学术会议8人次；并2次邀请美国Texas Tech University M. A. K. Lodhi 教授来校作学术交流；已培养毕业博士生1名，毕业硕士生4名，在读博士研究生1名和硕士研究生2名。