管式吸收器是最早提出来的吸收器模型,具有结构简单、安装方便、换热能力强等优点,
它可以最大限度的接收聚焦的太阳光,有利于太阳能的大规模利用。各类管式吸收器都包括以下三个传热过程：
1.外部热源太阳能与管外壁之间的换热辐射换热和对流换热。
2.管外壁向内表面的导热。
3.管内壁与工质之间的对流换热。
管式吸收器管子排列形式主要有两种直管式和螺旋管式。
直管式吸收器的特点是各个直管并联,通过下面的集气管连接在一起,流体分别流经不同的直管进行流动换热,直管围成一个圆柱形腔体结构,其模型图如图1所示,为了研究方便,对直管式吸收器每根支管进行标号,由左到右分别1-20号管。从图1中可以看出,对于圆柱形腔体结构,当孔径比接近1.0时光学效率最高。固结构尺寸选取为各个小管的直径为5mm,垂直长度为111mm,弯曲处半径为14mm,管子根数为20根。内圈管子环绕半径为95mm,外圈管子环绕半径为123mm,各根管子之间偏转角度为8°。为了提高计算质量,采用分区法对吸收器进行网格划分,得到结构化网格数共计152400。
螺旋管式吸收器则是将一个直管盘旋呈螺旋形状,通过流体在管道内部流动过程中不断改变方向增加湍流强度和引起的二次流动来达到强化换热的目的。其模型图见图2所示。从图2中得出,当孔径比为1.5时,圆锥形腔体的光学效率能达到最大值,约90%。固选取结构尺寸为管子内径为5mm,垂直长度为110mm,小端口环绕半径为13mm,大端口环绕半径为95mm。
