研究用于圓柱、球形腔式吸熱器的雙凹、上凹、下凹、雙凸、上凸和下凸6種不同結(jié)構(gòu)的正弦形石英窗,以確定最佳的設(shè)計(jì)方案,最大限度改善吸熱器的光學(xué)性能。基于蒙特卡洛光線(xiàn)追跡法研究表明:對(duì)于圓柱形腔式吸熱器,雙凹形石英窗是最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,對(duì)比常規(guī)平面石英窗,光學(xué)效率基本不變,此時(shí)圓柱形吸熱器峰值聚光比由1050.0下降到715.9,非均勻系數(shù)由0.60下降到0.30;對(duì)于球形吸熱器,從局部聚光比峰值來(lái)評(píng)價(jià),下凹形石英窗是最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,此時(shí)球形吸熱器峰值聚光比由1010.0下降到797.4,非均勻系數(shù)由0.67下降到0.40;從非均勻系數(shù)分布來(lái)評(píng)價(jià),雙凹形石英窗是最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,此時(shí)球形吸熱器峰值聚光比由1010.0下降到857.7,非均勻系數(shù)由0.67下降到0.38。 

【文章來(lái)源】：太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

碟式聚光集熱系統(tǒng)工作示意圖

如圖2所示，石英窗安裝在腔式吸熱器的光輻射入口處，當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，碟式聚光器聚集的太陽(yáng)光輻射通過(guò)石英窗進(jìn)入吸熱器。腔式吸熱器作為碟式太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，本文的研究對(duì)象為目前常用的圓柱形和球形[4]2種結(jié)構(gòu)的吸熱器。由圖2可知，吸熱器的開(kāi)口直徑Dqw為240 mm，高度Hca為330 mm，內(nèi)徑Dca為304 mm，以吸熱器的頂點(diǎn)Os為原點(diǎn)，吸熱器圖示的展開(kāi)方向?yàn)閤向。對(duì)于吸熱器的窗口，常規(guī)的情況是使用平面形石英窗[11]，本文設(shè)計(jì)一種截面輪廓形狀為正弦形共6種結(jié)構(gòu)形式的凹、凸形石英窗，如圖3所示，分別為雙凹、上凹、下凹、雙凸、上凸和下凸形石英窗，石英窗的截面正弦線(xiàn)可用方程y=Asin (ωx+φ)+k來(lái)表示，其中：0≤x≤π，A、ω、φ和k是常數(shù)且可根據(jù)Dqw、Hqw、Hqw1得出，參考文獻(xiàn)[15]，本文中石英窗尺寸參數(shù)取值Dqw為240 mm、Hqw為28 mm和Hqw1為6 mm。

對(duì)于吸熱器的窗口，常規(guī)的情況是使用平面形石英窗[11]，本文設(shè)計(jì)一種截面輪廓形狀為正弦形共6種結(jié)構(gòu)形式的凹、凸形石英窗，如圖3所示，分別為雙凹、上凹、下凹、雙凸、上凸和下凸形石英窗，石英窗的截面正弦線(xiàn)可用方程y=Asin (ωx+φ)+k來(lái)表示，其中：0≤x≤π，A、ω、φ和k是常數(shù)且可根據(jù)Dqw、Hqw、Hqw1得出，參考文獻(xiàn)[15]，本文中石英窗尺寸參數(shù)取值Dqw為240 mm、Hqw為28 mm和Hqw1為6 mm。2 光學(xué)性能評(píng)價(jià)方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太陽(yáng)輻射強(qiáng)度對(duì)太陽(yáng)能腔式吸熱器熱流密度的影響[J]. 毛前軍,謝鳴,帥永,談和平.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2013(10)
[2]拋物面型聚光器聚焦光斑能流密度分布的計(jì)算[J]. 劉穎,戴景民,孫曉剛.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2007(10)



本文編號(hào)：3218229