吸收體為平板的非對稱復(fù)合平面聚光系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-11-27 03:05
常規(guī)能源的有限性及分布不均勻性,能源供應(yīng)不足等問題逐漸凸顯,太陽能等可再生能源備受矚目。為克服太陽輻照密度低問題,復(fù)合拋物聚光器(CPC:Compound Parabolic Concentrator)因結(jié)構(gòu)簡單且能高效聚光而獲得廣泛認(rèn)可,傳統(tǒng)CPC在使用過程中受制于傾角擺放及工藝制作難度大,難以規(guī);瘧(yīng)用。因此,本文基于傳統(tǒng)CPC面形結(jié)構(gòu),針對其復(fù)合拋物面形構(gòu)建了非對稱復(fù)合拋物聚光器(PACPC:Asymmetrical Compound Parabolic Concentrator)及非對稱復(fù)合平面聚光器(PACPC-P:Asymmetrical Compound Plane Concentrator),并對面形進(jìn)行光學(xué)特性理論研究、模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,主要研究內(nèi)容如下:(1)利用邊緣光線原理,結(jié)合微分方程理論,構(gòu)建了PACPC面形結(jié)構(gòu)模型。采用輻射能計(jì)算方法,建立了其面形結(jié)構(gòu)的直散輻射理論。并對所構(gòu)建的系統(tǒng)模型進(jìn)行光學(xué)模擬,研究發(fā)現(xiàn)PACPC對光線的會聚能力不僅受到接收半角影響,還受到面形結(jié)構(gòu)影響,且系統(tǒng)模型的光學(xué)效率與面形的反射率成正比例關(guān)系。PACPC吸收體表面捕獲到的輻射能非均...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國太陽能資源分布圖
過光線跟蹤方法探究面形的光學(xué)特性。對稱復(fù)合拋物聚光器面形理論構(gòu)建 CPC 使用的反射面為復(fù)合曲面,平板吸收體位于反射面的底底部相重合。為達(dá)到聚光器對光線的理想會聚,聚光器須滿足反射面形上的任意一點(diǎn)都能將以θa角度入射到聚光器的太陽光端點(diǎn)上。太陽光線相關(guān)角對太陽輻射能具有一定捕獲能力的聚光器,最重要的是確定聚a,而接收半角的確定受到一天中太陽光線進(jìn)入到聚光器中的入由于地球形狀的影響,在不同地理位置、不同時刻,照射在聚θ是不同的,它與太陽赤緯角δ、地理緯度φ、吸收體的傾斜角陽時角ω等相關(guān),如圖 2.1 所示。
昆明理工角,以吸收體左端 O 點(diǎn)為原點(diǎn),建立二維坐標(biāo)系。光線原理,入射光線以θα角度從北面反射面方向照射口進(jìn)入到聚光器中,直接照射在南面反射面 AM 段的到達(dá)吸收體最左端。與θα角度相等的平行光線落在吸收體的最左端 O 點(diǎn)。在圖 2.2 中,由 AM 段可知距離為 T,EF 段為 D 點(diǎn)的切線,與 x 軸相交于 F 點(diǎn)垂直于 EF,并作垂線 DG 垂直于 y 軸,并將 DO 連角為λ。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化工生產(chǎn)過程中的能耗分析與節(jié)能措施研究[J]. 徐海,王玲. 化工管理. 2016(30)
[2]高效大尺寸短焦距菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)[J]. 楊茂華,田兆碩,尹田田,付石友. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]能源消耗、經(jīng)濟(jì)增長與CO2排放量——基于新興經(jīng)濟(jì)體的實(shí)證研究[J]. 周睿. 世界經(jīng)濟(jì)研究. 2015(11)
[4]HBES玻璃制作菲涅爾透鏡灰度掩模的研究[J]. 王麗,董連和,季振強(qiáng),陳哲. 技術(shù)與市場. 2013(12)
[5]蛇形復(fù)合拋物面太陽集熱器的熱力性能研究[J]. 張曉偉,由世俊,張歡. 太陽能學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]太陽能利用技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 閆云飛,張智恩,張力,代長林. 太陽能學(xué)報(bào). 2012(S1)
[7]我國太陽能資源的利用現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 王崢,任毅. 資源與產(chǎn)業(yè). 2010(02)
[8]光學(xué)與太陽能[J]. 于榮金. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[9]槽式太陽能集熱器集熱性能分析[J]. 肖杰,何雅玲,程澤東,陶于兵,徐榮吉. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(05)
[10]菲涅爾透鏡提高太陽能利用率的研究[J]. 姚敘紅,朱林泉,薛忠晉,邢進(jìn),楊敏. 紅外. 2009(03)
碩士論文
[1]平板太陽能集熱器內(nèi)部溫度場和流場分布特性的研究[D]. 高留花.天津大學(xué) 2012
[2]平板太陽能集熱器的傳熱分析及設(shè)計(jì)優(yōu)化[D]. 高騰.天津大學(xué) 2012
[3]深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計(jì)的研究[D]. 劉鵬.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3521439
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國太陽能資源分布圖
過光線跟蹤方法探究面形的光學(xué)特性。對稱復(fù)合拋物聚光器面形理論構(gòu)建 CPC 使用的反射面為復(fù)合曲面,平板吸收體位于反射面的底底部相重合。為達(dá)到聚光器對光線的理想會聚,聚光器須滿足反射面形上的任意一點(diǎn)都能將以θa角度入射到聚光器的太陽光端點(diǎn)上。太陽光線相關(guān)角對太陽輻射能具有一定捕獲能力的聚光器,最重要的是確定聚a,而接收半角的確定受到一天中太陽光線進(jìn)入到聚光器中的入由于地球形狀的影響,在不同地理位置、不同時刻,照射在聚θ是不同的,它與太陽赤緯角δ、地理緯度φ、吸收體的傾斜角陽時角ω等相關(guān),如圖 2.1 所示。
昆明理工角,以吸收體左端 O 點(diǎn)為原點(diǎn),建立二維坐標(biāo)系。光線原理,入射光線以θα角度從北面反射面方向照射口進(jìn)入到聚光器中,直接照射在南面反射面 AM 段的到達(dá)吸收體最左端。與θα角度相等的平行光線落在吸收體的最左端 O 點(diǎn)。在圖 2.2 中,由 AM 段可知距離為 T,EF 段為 D 點(diǎn)的切線,與 x 軸相交于 F 點(diǎn)垂直于 EF,并作垂線 DG 垂直于 y 軸,并將 DO 連角為λ。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化工生產(chǎn)過程中的能耗分析與節(jié)能措施研究[J]. 徐海,王玲. 化工管理. 2016(30)
[2]高效大尺寸短焦距菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)[J]. 楊茂華,田兆碩,尹田田,付石友. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]能源消耗、經(jīng)濟(jì)增長與CO2排放量——基于新興經(jīng)濟(jì)體的實(shí)證研究[J]. 周睿. 世界經(jīng)濟(jì)研究. 2015(11)
[4]HBES玻璃制作菲涅爾透鏡灰度掩模的研究[J]. 王麗,董連和,季振強(qiáng),陳哲. 技術(shù)與市場. 2013(12)
[5]蛇形復(fù)合拋物面太陽集熱器的熱力性能研究[J]. 張曉偉,由世俊,張歡. 太陽能學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]太陽能利用技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 閆云飛,張智恩,張力,代長林. 太陽能學(xué)報(bào). 2012(S1)
[7]我國太陽能資源的利用現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 王崢,任毅. 資源與產(chǎn)業(yè). 2010(02)
[8]光學(xué)與太陽能[J]. 于榮金. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[9]槽式太陽能集熱器集熱性能分析[J]. 肖杰,何雅玲,程澤東,陶于兵,徐榮吉. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(05)
[10]菲涅爾透鏡提高太陽能利用率的研究[J]. 姚敘紅,朱林泉,薛忠晉,邢進(jìn),楊敏. 紅外. 2009(03)
碩士論文
[1]平板太陽能集熱器內(nèi)部溫度場和流場分布特性的研究[D]. 高留花.天津大學(xué) 2012
[2]平板太陽能集熱器的傳熱分析及設(shè)計(jì)優(yōu)化[D]. 高騰.天津大學(xué) 2012
[3]深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計(jì)的研究[D]. 劉鵬.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3521439
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