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作者：郭雪妍;夏鹏;谢绍樟;许世成;
单位：东北林业大学;
摘要：带有光滑吸热板的太阳能空气集热器传热效率很低，在吸收板上使用人工粗糙度元素能中断边界层，提高系统的传热效率。文章在矩形人工粗糙度元素的基础上进行改进，使用ANSYS FLUENT对带有直角六边形粗糙度的太阳能空气集热器进行二维模拟；在特定雷诺数范围内，讨论了人工粗糙度元素间距对传热效率和流动特性的影响，并对其热工水力性能（THPP）进行评价；使用有限体积法求解控制方程，RNG k-ε湍流模型求解湍动能和湍动能耗散率的输运方程。结果表明，与光滑吸热板相比，加入直角六边形人工粗糙度元素后显著提高了系统的传热效果。当雷诺数Re=4 000、间距p=10 mm时，太阳能空气集热器的传热性能和压力损失保持最佳比例，系统最大的热工水力系数THPP=1.76，是相同几何参数下矩形人工粗糙度元素的1.6倍。
关键词：太阳能空气集热器;;CFD;;直角六边形人工粗糙度元素;;传热分析
基金资助：国家自然科学基金（11572098）;; 中央高校基本科研业务费专项基金（2572021BF06）
