光热电系统内高能流密度非均匀瞬态传递与相变特性

太阳能热发电为代表的光热电系统中，高辐射能流密度下的非均匀吸热传热与瞬态相变蓄放热过程是关键科学问题。针对高辐射能流密度、非均匀分布与非稳态变化条件下的复杂能流体系，本申请着眼于非均匀瞬态表面吸收和内部传递的强耦合关联，揭示复杂光热电转换过程的物理机制。根据高聚光辐射吸收原理与非均匀传递特性，揭示时段性高能流密度的时空非均匀性分布特性，探讨聚光和选择性吸收引起的瞬时局部不均匀性光热转换与温度场效应，提出表面吸收效应与内部不同形式传递的耦合机制及其数理描述，分析系统局部和整体的光热吸收效率与光电转化效率。深入探悉非均匀瞬态汽液相变过程，提出瞬态相变的突发性核化机制，采用现代可视化测试手段观测瞬态相变核化与界面动力演化现象，揭示非稳态相变的特殊物理机制。在此基础上，认识光热电系统的复杂热流体系和传热传质机制，提出光热转换过程的一般研究方法和设计方案。