復(fù)合拋物面聚光器（Compound Parabolic Concentrator,簡(jiǎn)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(shí)接收直射和散射輻射。它在運(yùn)行時(shí)不需連續(xù)跟蹤太陽(yáng),只需季節(jié)性的調(diào)節(jié)方位就可高效工作了。在太陽(yáng)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?jī)?nèi)容都是基于自主設(shè)計(jì)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(duì)W型CPC的底部和漸開(kāi)線拋物線進(jìn)行了分析研究,設(shè)計(jì)出開(kāi)口寬度為108.7mm,聚光比為1.236,接收半角為32°,長(zhǎng)度為1.5m的W型CPC反光板。其次,設(shè)計(jì)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(yáng)能選擇性吸收涂層制備過(guò)程、玻璃-金屬封接方式和真空度防護(hù)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(jì)算模型,把入射到CPC開(kāi)口面上的太陽(yáng)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... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 國(guó)際可再生能源形勢(shì)
        1.1.2 國(guó)內(nèi)可再生能源形勢(shì)
    1.2 太陽(yáng)能中低溫?zé)崂眯问?br>        1.2.1 太陽(yáng)能采暖
        1.2.2 太陽(yáng)能海水淡化
        1.2.3 太陽(yáng)能熱水器
        1.2.4 太陽(yáng)能空調(diào)
        1.2.5 太陽(yáng)能中低溫?zé)岚l(fā)電
    1.3 太陽(yáng)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(guó)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(jì)
    2.1 W型CPC的結(jié)構(gòu)
        2.1.1 W型CPC的底部設(shè)計(jì)
        2.1.2 W型CPC的漸開(kāi)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(jì)
        2.3.1 CPC反光板制作
        2.3.2 太陽(yáng)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(jiǎn)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(qiáng)度研究
    4.1 太陽(yáng)幾何學(xué)
        4.1.1 赤緯角
        4.1.2 太陽(yáng)時(shí)角
        4.1.3 太陽(yáng)高度角和方位角
    4.2 各時(shí)刻下的入射角模型
    4.3 CPC開(kāi)口面接收的輻射強(qiáng)度
        4.3.1 太陽(yáng)輻射基礎(chǔ)理論
        4.3.2 地表水平面上太陽(yáng)輻射強(qiáng)度
        4.3.3 地表傾斜面上太陽(yáng)輻射強(qiáng)度
    4.4 各時(shí)刻下的吸收輻照強(qiáng)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(guò)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(duì)流
            5.1.1.3 玻璃管和環(huán)境的對(duì)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(shí)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(qiáng)度和環(huán)境溫度對(duì)熱性能的影響
        5.3.2 環(huán)境風(fēng)速對(duì)熱性能影響
        5.3.3 進(jìn)口溫度對(duì)熱性能的影響
        5.3.4 質(zhì)量流量對(duì)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(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]SCPC集熱器及其太陽(yáng)能熱泵熱水系統(tǒng)研究[D]. 穆振英.天津大學(xué) 2010

碩士論文
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[2]鏡面鋁板的制備工藝研究[D]. 張衛(wèi)衛(wèi).東北大學(xué) 2010
[3]CPC太陽(yáng)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
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本文編號(hào)：3101044