本文關(guān)鍵詞：碟式太陽能光熱系統(tǒng)光-機-熱多場耦合建模及其聚光性能預(yù)測應(yīng)用

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【摘要】：針對碟式光熱系統(tǒng)中機械位移場對吸熱腔能流分布的影響,提出以光-機-熱多場耦合角度建立熱腔能流分布數(shù)學(xué)模型。分析系統(tǒng)光機熱多場耦合機制,確定不同位移場模式對聚光器的影響尺度�；阽R面單元的剛體假設(shè),提出將宏觀機械位移場(安裝誤差、跟蹤誤差和機架承載位移)作用等效為鏡面單元的剛體系列運動,推導(dǎo)宏觀機械位移場對鏡面單元內(nèi)任意點位置的影響矩陣,并引入面形誤差得到了鏡面各點法線矢量的影響矩陣�？紤]機架承載后鏡面單元與吸熱器的空間位移協(xié)調(diào)性,基于光線跟蹤方法,建立光能傳輸與腔式吸熱器能流分布的光-機-熱多場耦合數(shù)學(xué)模型。在Matlab 7.0平臺編制能流分布求解及數(shù)據(jù)接口程序,融合Fluent 6.3和ANSYS 12.0搭建了聚光性能預(yù)測的仿真平臺。并針對光線與熱腔求交效率低,提出采用包圍盒實現(xiàn)快速碰撞檢測,且以多段錐曲面擬合并替代高次熱管曲面的方法進一步加速求交計算。以在研的38 k W級碟式系統(tǒng)為實例,基于搭建的仿真平臺開展典型風(fēng)載工況與跟蹤誤差對熱腔能流分布的影響,對仿真平臺進行驗證,為后續(xù)碟式機架面向聚光性能的綜合優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。
【作者單位】： 湖南科技大學(xué)機械設(shè)備健康維護湖南省重點實驗室;湘電集團太陽能事業(yè)部;
【關(guān)鍵詞】： 碟式聚光器 光-機-熱多場耦合 鏡面單元 機械位移場 能流分布 光線跟蹤
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51275166) 湖南省戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)重大科技攻關(guān)(2011GK4058) 湖南科技大學(xué)研究生創(chuàng)新基金(S130019,S140018) 湖南省高校產(chǎn)學(xué)研基金(11CY020)資助項目
【分類號】：TM615
【正文快照】： *0前言碟式/斯特林發(fā)電系統(tǒng)(簡稱碟式系統(tǒng))是太陽能光熱高品位利用中活躍的研究方向,為了有效實現(xiàn)太陽光能的傳輸與熱腔能流的合理分布,需要聚光器鏡面幾何具有良好的“保型”能力,且鏡面幾何與吸熱器要保持合理的空間位置關(guān)系,是涉及光-機-熱多場多過程的科學(xué)問題。然而,隨著

【參考文獻】

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1 王云峰;季杰;何偉;陳海飛;;拋物碟式太陽能聚光器的聚光特性分析與設(shè)計[J];光學(xué)學(xué)報;2012年01期

2 顏健;彭佑多;肖蓉;王e，

本文編號：944026