Radiation-induced natural convection in volumetrically absorbing solar thermal receivers: An experimental study
Notice bibliographique
Résumé
Volumetric solar thermal receivers are composed of semi-transparent media that are irradiated from the top and absorb solar radiation directly. Previous theoretical studies have suggested that these receivers can capture a high percentage of the incoming energy by eliminating temperature differences between the absorber and the heat transfer fluid. However, the complex interaction between radiation-induced natural convection and volumetric heating which governs the receiver thermofluid behavior has never been experimentally investigated. We present a comprehensive experimental study in which these interactions are investigated from a design perspective. A 6.5 kW solar simulator is installed in a beam-down configuration, and molten nitrate salts are used as base fluids to replicate real-life conditions. Key receiver parameters, namely the fluid absorption coefficient, receiver height, surface emissivity, input flux and heating time are varied experimentally to investigate their influence on operating regime transitions and capture efficiency. Receivers dominated by natural convection are shown to achieve capture efficiencies up to 20 times higher than those dominated by conduction. The χ 2 goodness-of-fit test is employed to demonstrate that theoretical predictions regarding the receiver physics are reasonably accurate and existing models can be effectively used for design optimization. Finally, a proof of concept for chloride salts-based high-temperature volumetric receivers is presented. The design insights obtained from the experiments are summarized as design guidelines for future commercial scale-up. • Experimentally investigated molten salts-based volumetrically absorbing receivers. • Investigated the effects of five key parameters on receiver thermofluid response. • Experimentally validated the presence of three distinct operating regimes. • Demonstrated that theoretical predictions regarding receiver physics are reliable. • Presented a proof-of-concept for chloride salts-based high-temperature receivers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».