高寒地區(qū)緯度高、環(huán)境溫度低、降雨量小和風(fēng)沙大,導(dǎo)致拋物槽聚光鏡面積塵和集熱器末端損失嚴(yán)重,從而影響集熱器聚光集熱特性。本文基于高寒地區(qū)氣候特點(diǎn),以鏡面積塵和集熱器末端損失為切入點(diǎn),對集熱器聚光集熱特性進(jìn)行理論計算和模擬分析;搭建集熱器焦面能流密度分布測量裝置,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。主要研究工作包括以下幾個方面:（1）基于拋物槽幾何結(jié)構(gòu)特性,應(yīng)用降維計算方法,模擬分析了太陽入射角、吸收器軸線沿X、Y軸偏差距離及系統(tǒng)跟蹤偏差對吸熱管壁面能流密度分布的影響。結(jié)果表明,不同所對應(yīng)的吸熱管壁面能流密度分布及其峰值大小均不同;壁面能流密度峰值隨吸收器軸線沿X軸偏差的增大而增大;隨吸收器軸線沿Y軸正/負(fù)向偏差的增大,吸熱管壁面能流密度分布不同;隨系統(tǒng)跟蹤偏差的增大,截斷因子逐漸降低,當(dāng)系統(tǒng)跟蹤偏差大于10 mrad時,壁面能流密度分布趨勢呈現(xiàn)錯位形態(tài)分布。（2）研究分析了鏡面積塵對集熱器聚光集熱特性的影響。根據(jù)灰塵顆粒重疊模型,結(jié)合拋物槽聚光鏡的幾何結(jié)構(gòu),推導(dǎo)出考慮傾斜角的入射角模型。在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)測得鏡面相對反射率隨傾斜角的變化值,并擬合出指示函數(shù),得到反射率的降低值隨傾斜角的變化規(guī)律。通過在聚光... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽光錐角示意圖

光器采光口面積為 與吸收器壁面面積 的比值為 加工過程中不可避免地存在光學(xué)誤差，造成入射太陽光面上，因而產(chǎn)生集熱器光學(xué)散射損失。定義光學(xué)散射損聚光比 的比值[27]，即有： 學(xué)特性，吸熱管壁面能流密度分布不均。太陽像剖面態(tài)分布，如圖 2-2 所示[28]。圖 2-2 中分布曲線下的總面能，可由太陽直射輻照度 、聚光鏡反射比 、吸收器光口面積 及聚光器傾斜面和水平面上太陽直射輻照槽式太陽能聚光集熱系統(tǒng)中吸收器的尺寸所占據(jù)該正圖中陰影面積可表述為吸收器所接收太陽輻射能。

第二章 槽式太陽能集熱器光熱轉(zhuǎn)換理論及技術(shù)基礎(chǔ)ie 等[30]建立的太陽模型，并在 Jeter 等[31,32]推導(dǎo)相關(guān)公式的基礎(chǔ)上，充分利用拋光器柱面對稱性，建立計算 PTC 焦面能流密度分布的模型。圖 2-3 為幾何坐標(biāo)系下拋物槽聚光集熱器和計算模型。為便于分析降維計算方如圖 2-3a 所示三維幾何坐標(biāo)系下拋物槽式集熱器。定義聚光鏡面和吸收器長度鏡面完美，有吸收器中金屬吸熱管軸線 與 Z 軸平行，則吸收器外壁面任意流密度值與該點(diǎn)對應(yīng)的 Z 軸坐標(biāo)值無關(guān)。利用 SolTrace 軟件模擬和理論計算均述結(jié)論，該結(jié)論可等價表述為吸熱管外壁面任意一點(diǎn)的能流密度值僅與 X、Y 有關(guān)；吸熱管壁面上沿軸向上能流密度分布均勻。a） （b）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]槽式集熱器聚光過程誤差因素耦合研究[J]. 王志,趙力,趙晴,盧培,鄧帥.  工程熱物理學(xué)報. 2017(10)
[2]積塵對槽式太陽能聚光器焦面能流密度分布的影響及聚光優(yōu)化[J]. 閆素英,常征,王峰,田瑞.  光學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[3]拋物面槽式太陽能SolTrace模擬與實(shí)驗(yàn)分析[J]. 劉閃威,吳玉庭,張業(yè)強(qiáng),杜春旭,馬重芳.  太陽能學(xué)報. 2016(12)
[4]拋物槽式集熱器太陽入射角的計算[J]. 張宏麗,王存旭,王樹群,孫笑雨.  太陽能學(xué)報. 2016(01)
[5]灰塵沉積影響光伏發(fā)電的理論和試驗(yàn)研究[J]. 臧建彬,王亞偉,王曉東.  太陽能學(xué)報. 2014(04)
[6]槽式太陽能聚光器結(jié)構(gòu)特性研究[J]. 劉英玉,肖洪,朱天宇.  機(jī)械制造與自動化. 2013(01)
[7]太陽能槽式系統(tǒng)反射鏡玻璃厚度對聚光特性的影響[J]. 陳飛,李明,季旭,羅熙,王六玲.  光學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[8]拋物槽式光伏聚光器光學(xué)特性分析及優(yōu)化方法研究[J]. 楊謀存,唐紹華,凌祥.  太陽能學(xué)報. 2012(11)
[9]槽型拋物面太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在國內(nèi)典型地區(qū)的仿真分析與對比研究[J]. 曲航,趙軍,邵周亭.  華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[10]基于CCD的聚焦光斑能流密度分布測量系統(tǒng)的研制[J]. 戴景民,劉穎,于天河.  光電子.激光. 2008(11)

博士論文
[1]槽式聚光太陽能系統(tǒng)光熱能量轉(zhuǎn)換利用理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許成木.云南師范大學(xué) 2014
[2]反射聚光利用太陽能的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江守利.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]太陽能聚光器聚焦光斑能流密度分布的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉穎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]太陽能高倍聚光能量傳輸利用理論及試驗(yàn)研究[D]. 韓延民.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]槽式太陽能集熱器熱性能研究[D]. 韓露.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]一種槽式太陽能聚光集熱器的熱性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 仇秋玲.東南大學(xué) 2016
[3]塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)聚焦光斑能流密度測量方法研究[D]. 魏素.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
[4]北方地區(qū)營區(qū)建筑聚光型太陽能供暖系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D]. 王兆同.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]光伏面板積塵特性及高效除塵方法研究[D]. 馬小龍.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[6]槽式太陽能集熱器聚焦能流密度分布研究[D]. 靳周.華北電力大學(xué) 2015
[7]太陽輻射監(jiān)測儀的太陽輻照數(shù)據(jù)預(yù)處理[D]. 張佳琦.吉林大學(xué) 2011
[8]積灰對光伏發(fā)電工程的影響研究[D]. 居發(fā)禮.重慶大學(xué) 2010
[9]全玻璃太陽能真空集熱管流場和溫度場的研究[D]. 雷進(jìn)波.浙江大學(xué) 2004



本文編號：3426487