【摘要】：隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)境污染的日益嚴重，開發(fā)綠色新能源成為各國面臨的重大問題。太陽能、風能和生物質能等可再生能源越來越受到人們的重視。其中太陽能熱發(fā)電技術具有廣闊的應用前景，太陽能熱發(fā)電技術包括塔式、碟式和槽式系統(tǒng)。其中碟式系統(tǒng)以其較高的熱電轉換效率和應用靈活等優(yōu)點而受到了廣泛的關注。 聚光器是碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的重要裝置，其作用是將能量密度較低的自然太陽光進行匯聚，，以便太陽能斯特林發(fā)動機將其吸收，并轉化成為熱能，供熱機做功。聚光器作為能量匯聚的裝置，其在加工和安裝等過程中不可避免的會產生各種誤差，誤差的存在會影響聚光器的焦斑能量分布特性偏離理論值，進而對整個發(fā)電系統(tǒng)的效率、壽命及運行可靠性等重要指標產生影響。因此本文針對某型碟式聚光器，研究了其反射面斜率誤差（slope errors）對聚光器焦平面上的能流分布的影響規(guī)律。 本文在碟式聚光器幾何聚光比和能量聚光比等概念的基礎上，推導了碟式聚光器在自然光線下反射面主要參數(shù)之間的幾何關系和計算方法，以及聚光器和吸熱器的各種能量損失模型，為展開聚光器焦平面上的能量密度的分布研究奠定基礎。 論文根據所建立的反射面主要參數(shù)之間的理論關系，并基于蒙特卡洛法研究了碟式聚光器反射面斜率誤差對其焦平面能流分布的影響規(guī)律。研究過程中采用Tracepro軟件建立了碟式聚光器的光線追蹤分析數(shù)學模型，并通過求解該數(shù)學模型，得到了碟式聚光器焦斑能量分布特性。計算結果與文獻進行對比，表明該碟式聚光器光線追蹤數(shù)學模型具有較好的理論價值。 為了分析進一步完善采用碟式聚光器光線追蹤數(shù)學模型，論文結合有限元法思想，對聚光器反射面的斜率誤差對其焦平面上的能量密度分布的影響進行了進一步研究，得出了碟式聚光器斜率誤差對其焦平面上的能量分布特性的影響規(guī)律。研究結果表明，聚光器反射面的斜率誤差對焦平面能量分布有較大的影響。為聚光器加工過程中斜率誤差的計算提供了新的計算思路。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TK513.1

【參考文獻】

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本文編號：2653940