復(fù)合拋物面聚光器（Compound Parabolic Concentrator,簡稱CPC）是一種非成像低倍聚焦的聚光器,可將給定入射角范圍內(nèi)的入射光線按理想的聚光比匯聚到接收器上,而且可以同時接收直射和散射輻射。它在運行時不需連續(xù)跟蹤太陽,只需季節(jié)性的調(diào)節(jié)方位就可高效工作了。在太陽能中溫領(lǐng)域中,復(fù)合拋物面聚光器有著廣闊的應(yīng)用前景。本文的研究內(nèi)容都是基于自主設(shè)計的一種可以消除接收管和CPC反光板之間漏光損失的內(nèi)聚光W型CPC熱管式真空集熱管。主要的工作總結(jié)為:（1）首先,對W型CPC的底部和漸開線拋物線進行了分析研究,設(shè)計出開口寬度為108.7mm,聚光比為1.236,接收半角為32°,長度為1.5m的W型CPC反光板。其次,設(shè)計了熱管外徑為28mm,玻璃管內(nèi)徑為110mm的熱管式真空集熱管。最后,介紹了 CPC反光板制作工藝、太陽能選擇性吸收涂層制備過程、玻璃-金屬封接方式和真空度防護措施等內(nèi)容。（2）建立W型CPC熱管式真空集熱管的光學(xué)效率計算模型,把入射到CPC開口面上的太陽直射光線分解為徑向和軸向。Tracepro軟件模擬了不同徑向下入射角下的光線軌跡、幾何光學(xué)效率和熱管曲面... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 國際可再生能源形勢
        1.1.2 國內(nèi)可再生能源形勢
    1.2 太陽能中低溫?zé)崂眯问?br>        1.2.1 太陽能采暖
        1.2.2 太陽能海水淡化
        1.2.3 太陽能熱水器
        1.2.4 太陽能空調(diào)
        1.2.5 太陽能中低溫?zé)岚l(fā)電
    1.3 太陽能中低溫集熱器類型
        1.3.1 平板集熱器
        1.3.2 全玻璃真空管集熱器
        1.3.3 熱管式真空管集熱器
        1.3.4 復(fù)合拋物面聚光集熱器
    1.4 CPC集熱器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容與方法
第二章 W型CPC熱管式真空集熱管的設(shè)計
    2.1 W型CPC的結(jié)構(gòu)
        2.1.1 W型CPC的底部設(shè)計
        2.1.2 W型CPC的漸開線和拋物線方程
    2.2 W型CPC集熱管的結(jié)構(gòu)
        2.2.1 熱管式真空集熱管
        2.2.2 W型CPC集熱管的三維模型
    2.3 其他結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 CPC反光板制作
        2.3.2 太陽能選擇性吸收涂層
        2.3.3 玻璃-金屬封接
        2.3.4 真空度
    2.4 小結(jié)
第三章 W型CPC集熱管的光學(xué)性能研究
    3.1 W型CPC集熱管的光學(xué)效率模型
    3.2 Tracepro模擬研究
        3.2.1 TracePro軟件簡介
        3.2.2 W型CPC集熱管光學(xué)性能模擬
        3.2.3 吸熱體曲面總光通量變化
    3.3 本章小結(jié)
第四章 W型CPC集熱管的吸收輻射強度研究
    4.1 太陽幾何學(xué)
        4.1.1 赤緯角
        4.1.2 太陽時角
        4.1.3 太陽高度角和方位角
    4.2 各時刻下的入射角模型
    4.3 CPC開口面接收的輻射強度
        4.3.1 太陽輻射基礎(chǔ)理論
        4.3.2 地表水平面上太陽輻射強度
        4.3.3 地表傾斜面上太陽輻射強度
    4.4 各時刻下的吸收輻照強度
    4.5 本章小結(jié)
第五章 W型CPC集熱管的熱性能研究
    5.1 集熱管的熱量傳遞過程
        5.1.1 熱管蒸發(fā)段傳熱模型
            5.1.1.1 熱管蒸發(fā)段管壁和玻璃管、反光板之間的輻射換熱
            5.1.1.2 熱管蒸發(fā)段和玻璃管、反光板之間的熱對流
            5.1.1.3 玻璃管和環(huán)境的對流換熱
            5.1.1.4 玻璃管和環(huán)境的輻射換熱
        5.1.2 熱管內(nèi)部相變傳熱模型
        5.1.3 集熱管冷凝段傳熱模型
    5.2 集熱管熱性能分析
        5.2.1 集熱管瞬時熱效率方程
        5.2.2 集熱管的總熱損系數(shù)
        5.2.3 集熱管的效率因子
        5.2.4 集熱管的熱轉(zhuǎn)移因子
    5.3 模擬分析
        5.3.1 輻射強度和環(huán)境溫度對熱性能的影響
        5.3.2 環(huán)境風(fēng)速對熱性能影響
        5.3.3 進口溫度對熱性能的影響
        5.3.4 質(zhì)量流量對熱性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]CPC太陽能集熱器的性能研究及凝結(jié)水輔助加熱系統(tǒng)的分析[D]. 郝俊勇.北京交通大學(xué) 2010
[4]CPC熱管式真空管太陽能集熱器傳熱特性的研究[D]. 趙玉蘭.南京工業(yè)大學(xué) 2006
[5]太陽能熱水器與建筑一體化設(shè)計的研究[D]. 譚艷平.浙江大學(xué) 2005
[6]CPC型熱管式真空集熱器的研究[D]. 許雪松.南京工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3101044