由于能源危機(jī)和環(huán)境惡化,太陽(yáng)能越來(lái)越受到人們的重視,但太陽(yáng)能是低熱流密度的能源,為了實(shí)現(xiàn)能源利用的經(jīng)濟(jì)性必須對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行聚集。本文研究太陽(yáng)能聚集材料在受損(粗糙、變形、老化、污染)情況下聚集表面的太陽(yáng)能多光譜輻射傳輸特性,進(jìn)而掌握太陽(yáng)能聚集材料的性能參數(shù)。本文應(yīng)用蒙特卡羅法模擬光學(xué)反射特性并結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析。本研究對(duì)低成本太陽(yáng)能聚集系統(tǒng)的研發(fā)尤其對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的成本控制尤為重要。 主要研究?jī)?nèi)容及方法: 1.利用航空航天熱物理研究所的多光譜雙向反射分布函數(shù)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)量太陽(yáng)能反光膜、太陽(yáng)能反光鏡表面雙向反射分布函數(shù)(BRDF):發(fā)現(xiàn)磨損材料表面散射峰值發(fā)生偏移并且隨著入射光波長(zhǎng)的增大而增大,隨入射光角度的增加而增加,同時(shí)出現(xiàn)一定的后向散射,波長(zhǎng)和入射角度的增加有助于增強(qiáng)這種后向散射現(xiàn)象。 2.分析實(shí)際表面的形貌特征,發(fā)現(xiàn)該實(shí)際表面粗糙度整體分布比較平緩,高度并非完全Gauss分布。在幾何光學(xué)近似下,運(yùn)用Monte Carlo法求解太陽(yáng)能聚集材料粗糙表面散射的模型,聚集材料表面粗糙度形貌數(shù)據(jù)模擬了在0.6328μm波段下的雙向反射分布函數(shù)(BRDF),考慮了光線入射過(guò)程中的遮蔽效應(yīng)和多次...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源和背景
    1.2 研究的目的和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能反光材料研究狀況
        1.3.2 表面的光譜輻射研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
        1.3.3 隨機(jī)表面的理論模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)量研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 BRDF 及實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法
    2.1 雙向反射分布函數(shù)（BRDF）的定義
        2.1.1 雙向反射分布函數(shù)(BRDF) 的內(nèi)涵
        2.1.2 雙向反射分布函數(shù)( BRDF) 的外延
    2.2 BRDF 試驗(yàn)測(cè)量方法簡(jiǎn)介
        2.2.1 絕對(duì)測(cè)量
        2.2.2 相對(duì)測(cè)量
        2.2.3 比對(duì)測(cè)試法
        2.2.4 單一參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法
    2.3 多光譜BRDF 實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.4 誤差的理論分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 粗糙面散射的基本理論
    3.1 隨機(jī)粗糙表面統(tǒng)計(jì)描述
        3.1.1 高度分布函數(shù)(HDF)
        3.1.2 自相關(guān)函數(shù)(ACF)
        3.1.3 斜率分布函數(shù)(SDF)
        3.1.4 功率譜密度(PSD)
        3.1.5 隨機(jī)粗糙表面模型
    3.2 Monte Carlo 模型描述
        3.2.1 模型的建立
        3.2.2 去偏振的考慮
    3.3 本章小結(jié)
第4章 太陽(yáng)能聚集材料表面BRDF 實(shí)驗(yàn)測(cè)量
    4.1 試驗(yàn)樣品來(lái)源
    4.2 哈爾濱氣象資料
    4.3 不同磨損程度反光膜在λ=0.6328μm 和λ=3.39μm 波段下實(shí)驗(yàn)研究
        4.3.1 λ=0.6328μm 未磨損反光膜30°、45°、600 入射
        4.3.2 λ=0.6328μm 20 天磨損膜30°、45°、600 入射情況
        4.3.3 λ=0.6328μm 40 天磨損膜30°、45°、600 入射情況
        4.3.4 λ=0.6328μm 未磨損膜、20 天膜、40 天膜對(duì)比分析
        4.3.5 λ=3.39μm 未磨損反光膜30°、45°、600 入射
        4.3.6 λ=3.39μm 20 天磨損膜30°、45°、600 入射
        4.3.7 λ=3.39μm 40 天磨損膜30°、45°、600 入射
        4.3.8 λ=3.39μm 未磨損膜、20 天膜、40 天膜對(duì)比分析
    4.4 不同磨損程度反光鏡在λ=0.6328μm 和λ=3.39μm 波段下實(shí)驗(yàn)研究
        4.4.1 λ=0.6328μm 未磨損鏡面30°、45°、600 入射
        4.4.2 λ=0.6328μm 20 天磨損鏡面30°、45°、600 入射
        4.4.3 λ=0.6328μm 40 天磨損鏡面30°、45°、600 入射
        4.4.4 λ=0.6328μm 未磨損鏡面、20 天鏡面、40 天鏡面對(duì)比分析
        4.4.5 λ=3.39μm 未磨損反光鏡面30°、45°、600 入射
        4.4.6 λ=3.39μm 20 天磨損鏡面30°、45°、600 入射
        4.4.7 λ=3.39μm 40 天磨損鏡面30°、45°、600 入射
        4.4.8 λ=3.39μm 未磨損鏡面、20 天鏡面、40 天鏡面對(duì)比分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 太陽(yáng)能聚集表面散射特性數(shù)值模擬
    5.1 材料磨損后表面形貌特征
    5.2 隨機(jī)粗糙表面模型
    5.3 太陽(yáng)能聚集表面雙向反射特性模擬
        5.3.1 20 天磨損鏡面數(shù)值模擬分析
        5.3.2 40 天磨損鏡面數(shù)值模擬分析
    5.4 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3810505