槽式太陽能拋物面集熱器光學性能研究
發(fā)布時間:2021-06-08 13:52
槽式太陽能拋物面集熱器是槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的重要部件,其效率直接影響電廠的發(fā)電效率。而集熱器效率受其光學性能和傳熱性能綜合影響。集熱器吸收管表面光學聚光比分布是集熱器傳熱性能分析的重要邊界條件,因此對光學聚光分布比的正確分析會對整個集熱器效率的提高產生積極作用。本論文以槽式拋物面集熱器的散焦現(xiàn)象為切入點,主要分析了影響集熱器光學性能的因素,并用Monte Carlo光線追蹤法對集熱器光學性能進行計算機模擬研究,分析太陽形狀、跟蹤誤差對吸收管表面光學聚光比的影響規(guī)律。通過對計算機模擬結果統(tǒng)計分析和幾何光學分析,找到吸收管表面光學聚光比的分布規(guī)律,并用擬合函數(shù)來定量描述其分布情況。論文主要結果包括:(1)得到了槽式拋物面集熱器的最大幾何聚光比和最小幾何聚光比;(2)準確可信的Monte Carlo光線跟蹤法計算機模擬程序;(3)考慮太陽形狀影響時,幾何聚光比和邊緣角對吸收管表面光學聚光比的影響變化;(4)擬合出了具有明確物理意義且精度高的吸收管表面光學聚光比的分布函數(shù)。
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國發(fā)電總裝機容量/億kW
隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快,能源消耗和電力需求呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。1987 年我國發(fā)電裝機容量達到第一個 1 億 kW,此后,又用了 8 年時間跨越第二個 1 億 kW,1995 年達到 2.17 億 kW,2000 年達到 3.19 億 kW,2004 年達到 4.42 億 kW,2005 年達到 5.17 億 kW,2006 年新增發(fā)電裝機超過 1 億 kW,發(fā)電裝機容量達到 6.22 億 kW。僅 2007 年半年新增的發(fā)電裝機容量就超過了改革開放以前 30 年我國發(fā)電裝機容量的總和[1]。截至 2008 年底,全國發(fā)電裝機容量達到 7.92 億 kW,是 1978 年的 13.87 倍,但其中主要是以煤電為主導,占總裝機容量的 75.9%[2],可再生能源發(fā)電裝機容量的比例很小。自《可再生能源法》實施以來,全國可再生能源發(fā)電裝機容量和發(fā)電量逐年增長。據(jù)國家電力監(jiān)管委員會統(tǒng)計[3],截至 2008 年底:全國可再生能源發(fā)電裝機約為 1.5 億 kW,占當年全國總裝機容量的 21.6%,其中水電、風電、生物質能發(fā)電裝機容量分別占總裝機容量的 20.64%、0.78%、0.15%。
槽型拋物面太陽能集熱器(Parabolic Trough Concentrator, PTC)是線聚焦集熱器。PTC 是槽型拋物面太陽能電站聚光集熱子系統(tǒng)的核心部件,由拋物面槽型反射器、接收器和附屬裝置組成。下圖為槽式拋物面對一組平行光線的匯聚作用示意圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于MATLAB的拋物槽式太陽能集熱器集熱管一維穩(wěn)態(tài)模型[J]. 楊潤,李斌. 可再生能源. 2008(04)
[2]拋物槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的模擬分析(英文)[J]. 曲航,趙軍,于曉. 中國電機工程學報. 2008(11)
[3]碟式拋物面太陽能聚能器焦面特性數(shù)值仿真[J]. 帥永,夏新林,談和平. 太陽能學報. 2007(03)
[4]組合跟蹤的槽式聚焦集熱器太陽輻照量的研究[J]. 周希正,李明,魏生賢,王六玲. 能源工程. 2006(06)
[5]太陽光不平行度對太陽能聚集性能影響的數(shù)值研究[J]. 杜勝華,夏新林,唐堯. 太陽能學報. 2006(04)
[6]拋物槽集熱器的能量效率[J]. 劉毓偉,陳濱,莊智,鄭洪男. 可再生能源. 2005(05)
[7]拋物柱面聚焦的幾種跟蹤方式的光學性能分析[J]. 陳維,李戩洪. 太陽能學報. 2003(04)
[8]蒙特卡羅方法及應用[J]. 尹增謙,管景峰,張曉宏,曹春梅. 物理與工程. 2002(03)
[9]拋物跟蹤式太陽高溫集熱器的研究[J]. 王志峰. 太陽能學報. 2000(01)
[10]光線跟蹤算法中的求交問題[J]. 張勝修,程毅之. 計算機工程. 1996(02)
本文編號:3218592
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國發(fā)電總裝機容量/億kW
隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快,能源消耗和電力需求呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。1987 年我國發(fā)電裝機容量達到第一個 1 億 kW,此后,又用了 8 年時間跨越第二個 1 億 kW,1995 年達到 2.17 億 kW,2000 年達到 3.19 億 kW,2004 年達到 4.42 億 kW,2005 年達到 5.17 億 kW,2006 年新增發(fā)電裝機超過 1 億 kW,發(fā)電裝機容量達到 6.22 億 kW。僅 2007 年半年新增的發(fā)電裝機容量就超過了改革開放以前 30 年我國發(fā)電裝機容量的總和[1]。截至 2008 年底,全國發(fā)電裝機容量達到 7.92 億 kW,是 1978 年的 13.87 倍,但其中主要是以煤電為主導,占總裝機容量的 75.9%[2],可再生能源發(fā)電裝機容量的比例很小。自《可再生能源法》實施以來,全國可再生能源發(fā)電裝機容量和發(fā)電量逐年增長。據(jù)國家電力監(jiān)管委員會統(tǒng)計[3],截至 2008 年底:全國可再生能源發(fā)電裝機約為 1.5 億 kW,占當年全國總裝機容量的 21.6%,其中水電、風電、生物質能發(fā)電裝機容量分別占總裝機容量的 20.64%、0.78%、0.15%。
槽型拋物面太陽能集熱器(Parabolic Trough Concentrator, PTC)是線聚焦集熱器。PTC 是槽型拋物面太陽能電站聚光集熱子系統(tǒng)的核心部件,由拋物面槽型反射器、接收器和附屬裝置組成。下圖為槽式拋物面對一組平行光線的匯聚作用示意圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于MATLAB的拋物槽式太陽能集熱器集熱管一維穩(wěn)態(tài)模型[J]. 楊潤,李斌. 可再生能源. 2008(04)
[2]拋物槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的模擬分析(英文)[J]. 曲航,趙軍,于曉. 中國電機工程學報. 2008(11)
[3]碟式拋物面太陽能聚能器焦面特性數(shù)值仿真[J]. 帥永,夏新林,談和平. 太陽能學報. 2007(03)
[4]組合跟蹤的槽式聚焦集熱器太陽輻照量的研究[J]. 周希正,李明,魏生賢,王六玲. 能源工程. 2006(06)
[5]太陽光不平行度對太陽能聚集性能影響的數(shù)值研究[J]. 杜勝華,夏新林,唐堯. 太陽能學報. 2006(04)
[6]拋物槽集熱器的能量效率[J]. 劉毓偉,陳濱,莊智,鄭洪男. 可再生能源. 2005(05)
[7]拋物柱面聚焦的幾種跟蹤方式的光學性能分析[J]. 陳維,李戩洪. 太陽能學報. 2003(04)
[8]蒙特卡羅方法及應用[J]. 尹增謙,管景峰,張曉宏,曹春梅. 物理與工程. 2002(03)
[9]拋物跟蹤式太陽高溫集熱器的研究[J]. 王志峰. 太陽能學報. 2000(01)
[10]光線跟蹤算法中的求交問題[J]. 張勝修,程毅之. 計算機工程. 1996(02)
本文編號:3218592
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