可改善平面接收器能流均勻性的太陽能碟式聚光器設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 16:09
為了改善平面接收器的能流均勻性,針對(duì)拋物碟式聚光器,提出一種重新優(yōu)化布置各鏡面單元的改進(jìn)方法,并設(shè)計(jì)了一種新型非成像碟式聚光器。建立平面接收器目標(biāo)區(qū)域內(nèi)能流均勻化的優(yōu)化模型,聯(lián)合運(yùn)動(dòng)累加光線跟蹤方法和遺傳算法優(yōu)化碟式聚光器。研究優(yōu)化的聚光器與拋物碟式聚光器的聚焦能量分布,分析平面接收器上局部聚光比、非均勻因子、峰值聚光比及攔截效率指標(biāo)。最后討論了新型聚光器的應(yīng)用價(jià)值,并展示了優(yōu)化的新型碟式聚光器在平面型金屬盤管接收器上的能流均勻化效果。結(jié)果表明,非成像碟式聚光器的能流均勻化效果最優(yōu)異,能將非均勻因子從3.62~4.22顯著減小到0.18~0.25,峰值聚光比從24737~37245降低到1722~2055。研究結(jié)果不僅能為太陽能平面接收器能流均勻化提供一種新的方法,還能為現(xiàn)有拋物碟式聚光器的改進(jìn)提供新的思路。
【文章來源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
拋物碟式聚光器的鏡面重新布置示意圖。
圖1 拋物碟式聚光器的鏡面重新布置示意圖。上述新型聚光器的各鏡面單元間會(huì)存在光學(xué)遮擋問題,考慮到鏡面單元的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)引起聚焦光斑的顯著變化[16],所以鏡面單元旋轉(zhuǎn)角度是微小的,并不會(huì)造成明顯的遮擋;趲缀喂鈱W(xué)原理,建立鏡面單元重新布置參數(shù)和非成像碟式聚光器相關(guān)參數(shù)(聚焦光斑的半徑和光學(xué)遮擋尺寸)的數(shù)學(xué)模型,并將該模型作為后續(xù)聚光器參數(shù)優(yōu)化的約束模型。具體的聚焦光斑半徑、光學(xué)遮擋尺寸與聚光器參數(shù)的關(guān)聯(lián)數(shù)學(xué)模型詳見文獻(xiàn)[17-18],文中不再贅述。
平面接收器的光學(xué)離散
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽能聚光器鏡面單元的支撐-調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和位姿校準(zhǔn)[J]. 顏健,彭佑多,程自然,譚新華. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)非均勻輻射能流特性及解決方法的研究進(jìn)展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,鄭章靖,梁奇. 科學(xué)通報(bào). 2016(30)
[3]碟式聚光器鏡面單元聚焦光斑與位姿誤差的關(guān)聯(lián)特性[J]. 顏健,彭佑多,程自然,彭黎,譚新華. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]對(duì)稱型太陽能聚光集熱系統(tǒng)吸熱器能流分布的運(yùn)動(dòng)累加計(jì)算方法[J]. 顏健,彭佑多,程自然,余佳煥. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]多平面鏡線性組合太陽能聚光器的設(shè)計(jì)和聚光特性[J]. 王云峰,季杰,李明,陳海飛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]多碟聚集器聚集太陽能熱流分布特性研究[J]. 夏新林,戴貴龍,孫創(chuàng). 太陽能學(xué)報(bào). 2012(09)
本文編號(hào):3069417
【文章來源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
拋物碟式聚光器的鏡面重新布置示意圖。
圖1 拋物碟式聚光器的鏡面重新布置示意圖。上述新型聚光器的各鏡面單元間會(huì)存在光學(xué)遮擋問題,考慮到鏡面單元的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)引起聚焦光斑的顯著變化[16],所以鏡面單元旋轉(zhuǎn)角度是微小的,并不會(huì)造成明顯的遮擋;趲缀喂鈱W(xué)原理,建立鏡面單元重新布置參數(shù)和非成像碟式聚光器相關(guān)參數(shù)(聚焦光斑的半徑和光學(xué)遮擋尺寸)的數(shù)學(xué)模型,并將該模型作為后續(xù)聚光器參數(shù)優(yōu)化的約束模型。具體的聚焦光斑半徑、光學(xué)遮擋尺寸與聚光器參數(shù)的關(guān)聯(lián)數(shù)學(xué)模型詳見文獻(xiàn)[17-18],文中不再贅述。
平面接收器的光學(xué)離散
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽能聚光器鏡面單元的支撐-調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和位姿校準(zhǔn)[J]. 顏健,彭佑多,程自然,譚新華. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)非均勻輻射能流特性及解決方法的研究進(jìn)展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,鄭章靖,梁奇. 科學(xué)通報(bào). 2016(30)
[3]碟式聚光器鏡面單元聚焦光斑與位姿誤差的關(guān)聯(lián)特性[J]. 顏健,彭佑多,程自然,彭黎,譚新華. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]對(duì)稱型太陽能聚光集熱系統(tǒng)吸熱器能流分布的運(yùn)動(dòng)累加計(jì)算方法[J]. 顏健,彭佑多,程自然,余佳煥. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]多平面鏡線性組合太陽能聚光器的設(shè)計(jì)和聚光特性[J]. 王云峰,季杰,李明,陳海飛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]多碟聚集器聚集太陽能熱流分布特性研究[J]. 夏新林,戴貴龍,孫創(chuàng). 太陽能學(xué)報(bào). 2012(09)
本文編號(hào):3069417
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