非理想条件下抛物槽式太阳聚焦系统能流密度分析

发布时间：2020-10-11 22:47

　　 太阳能集热系统是太阳能光热电站的重要部分,作为电站的热源,集热系统的光热转换效率在很大程度上决定着电站的发电效率。因此,对集热系统聚光能流密度分布分析显得尤为重要。本文基于槽式太阳能集热器,通过对已有算法的总结和改进,在研究中获得以下成果:1)通过对有限元法和蒙特卡罗法原理总结,认为以上两种方法运算难度较高,计算时间较长。利用轴向独立定理,对传统算法进行改进,开发出新的算法,实现降维运算,计算难度由O (N4)降低为O (N2),计算时间缩短为秒级。通过光线跟踪方法和与已有研究比较,验证算法可行。2)本文对圆管式接收器和平板式接收器两种接收器进行研究,利用TracePro进行光线跟踪模拟,获得不同条件下,接收器附近反射光线跟踪结果。利用新算法,获得吸热器表面太阳光线辐射能流密度分布。3)对跟踪误差和接收器位置误差条件下,接收器表面能流密度分布进行计算分析。以误差参数为自变量,得到接收器表面能流密度分布与误差的变化关系。4)考虑平板式接收器表面能流密度分布高度不均的现象,设计出匀光器,通过模拟分析,发现这一设计有很好的匀光效果。通过对不同误差条件的模拟分析,证明其能适应不同误差变化,由较强的可靠性。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TK513.1
【部分图文】：

光线通过反射、聚焦，形成高密度的光斑带，投射到集热管上。集热管吸收太阳??辐射能，用以加热管内工质流体。??槽式太阳能集热器结构如图２－１、２－２所示：??（ａ）?（ｂ）??图２－１槽式太阳能集热器结构??１??图２－２槽式太阳能集热器截面视图??图２－１?（ａ）、（ｂ）分别为以圆管和平板为吸热部分的集热器单元。??槽式太阳能集热器共分为聚光器、接收器和跟踪机构三个部分［４４］。??７??

光线通过反射、聚焦，形成高密度的光斑带，投射到集热管上。集热管吸收太阳??辐射能，用以加热管内工质流体。??槽式太阳能集热器结构如图２－１、２－２所示：??（ａ）?（ｂ）??图２－１槽式太阳能集热器结构??１??图２－２槽式太阳能集热器截面视图??图２－１?（ａ）、（ｂ）分别为以圆管和平板为吸热部分的集热器单元。??槽式太阳能集热器共分为聚光器、接收器和跟踪机构三个部分［４４］。??７??

背面涂有一层高反射率的反光材料作为基材的背面镜，然后在反层或多层保护膜。??反光镜的一项重要性能，随着使用时间延长而持续降低，主要原因??的粉尘、废气引起污染；??辐射引起老化；??和自重引起变形。??小上述因素影响，在反射镜的设计上，应满足：??洗和替换；??的环境适应性；??且有良好的强度；??理。??己出现一些低成本的代替型抛物面聚光镜，但由于厚玻璃抛物的持久性和高反射率特性，其依然被大规模用于商业化太阳能热
【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 戴景民;刘颖;;聚光器聚焦光斑能流密度分布的测量与分析[J];应用光学;2008年06期

2 戴景民;刘颖;于天河;;基于CCD的聚焦光斑能流密度分布测量系统的研制[J];光电子.激光;2008年11期

3 戴景民;刘颖;;抛物柱面聚光器焦面能流分布特性研究[J];太阳能学报;2008年09期

4 刘颖;戴景民;孙晓刚;;抛物面型聚光器聚焦光斑能流密度分布的计算[J];太阳能学报;2007年10期

5 帅永;夏新林;谈和平;;碟式抛物面太阳能聚能器焦面特性数值仿真[J];太阳能学报;2007年03期

6 周希正;李明;魏生贤;王六玲;;组合跟踪的槽式聚焦集热器太阳辐照量的研究[J];能源工程;2006年06期

7 陈维,李戬洪;抛物柱面聚焦的几种跟踪方式的光学性能分析[J];太阳能学报;2003年04期

8 尹增谦,管景峰,张晓宏,曹春梅;蒙特卡罗方法及应用[J];物理与工程;2002年03期

本文编号：2837234