發(fā)布時(shí)間：2020-05-05 16:44

【摘要】：在太陽(yáng)能中高溫?zé)崂卯a(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中,成本問(wèn)題是阻礙其發(fā)展的一個(gè)重要原因。對(duì)于太陽(yáng)能熱發(fā)電用槽式聚光鏡,盡快開(kāi)發(fā)出一種造價(jià)成本低廉而聚光性能優(yōu)良的聚光鏡已非常迫切。撓曲柱面聚光鏡作為一種新型高次曲面聚光鏡在這方面已表現(xiàn)出很大的潛力,本文對(duì)這種聚光鏡熱彎控制和面型優(yōu)化進(jìn)行了研究。首先,基于空心模具下?lián)锨娉尚头椒?本文對(duì)熱彎面型誤差影響因素的容忍度進(jìn)行了分析,分析因素主要包括模具制造誤差、玻璃幾何尺寸誤差和熱彎拱高誤差。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)由玻璃寬度引起的二維變形和最大撓度控制誤差對(duì)撓曲面型的影響較大,是保證聚光鏡具有高質(zhì)量面型的重點(diǎn)控制因素。其次,在熱彎面型控制方面,建立了熱彎過(guò)程中面型的粘彈性動(dòng)態(tài)描述方程,并對(duì)影響熱彎速度的因素進(jìn)行分析。綜合考慮熱慣性變形和熱回彈變形對(duì)最終熱彎面型的影響,模擬預(yù)測(cè)熱彎退火點(diǎn),并借助熱彎指示放大器實(shí)現(xiàn)熱彎拱高的控制。玻璃寬度方向的二維面型誤差通過(guò)限位橫梁和指示放大器配合使用進(jìn)行控制,實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明誤差可控制在1mm以?xún)?nèi),有效降低了鏡組設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試難度。然后,針對(duì)撓曲柱面鏡聚光裁切比例較大這一問(wèn)題,提出通過(guò)在熱彎過(guò)程中施加集中載荷和施加彎矩來(lái)優(yōu)化聚光鏡面型。通過(guò)Tracepro軟件對(duì)這兩種優(yōu)化面型聚光鏡的聚光特性進(jìn)行了分析,相較于均布荷載下的撓曲柱面鏡,面型優(yōu)化后的聚光焦斑寬度可減小10%以上,周向能流密度分布更加集中,有利于降低追日精度和支撐結(jié)構(gòu)剛度。最后,在保證前期設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上,本文用施加彎矩優(yōu)化后的單鏡在保持同樣的裁切方案的前提下和優(yōu)化之前的鏡組進(jìn)行了比較驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)通過(guò)各列單鏡角度和位置的微調(diào)后鏡組聚光焦斑寬度由63mm減小到55mm。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TK513.1

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本文編號(hào)：2650457