槽式太阳能集热器聚焦能流密度分布研究

发布时间：2017-11-16 19:28

  本文关键词：槽式太阳能集热器聚焦能流密度分布研究

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【摘要】：太阳能聚光热发电站由于其稳定性和性价比,在近些年得到了较为快速的发展。槽式、碟式、塔式太阳能热发电站设计和建造需要进行太阳能聚光密度分布分析。关于聚光器聚焦光斑能流密度分布的计算,常见的有两种方法,即“光锥法”和“蒙特-卡洛光线跟踪”法。光锥法从数学角度上具有解析、明确的意义,然而由于这些公式比较晦涩,不够直观,工程分析和设计时使用不够方便。而蒙特-卡洛法光线是随机产生,收敛速度慢,而且该方法是4重积分运算,导致其计算量非常大,且耗时。同时需要编制比较复杂的计算程序或者采用专业的软件。基于此,本项研究开发了一种新的聚焦光斑能流密度分布的计算方法。该方法采用了创新的降维算法,基于辐照分布与集热管轴向无关的先验知识,推导出辐照分布的两重积分。相比蒙特-卡洛方法,本方法大大降低了计算的复杂度,在软件规模和计算量上可以取得突破性的精简。传统计算机仿真软件数小时的计算案例,本软件在数秒内完成。该软件操作简单,计算迅速,是太阳能热发电设备工程师的强大、便捷的工具。本文首先介绍了降维算法原理和计算流程,接着给出该算法与以往经典文献的计算结果对比,然后给出了聚光器参数变化时的集热管上的辐照分布,以及非理想条件下的辐照分布分析。同时,文中介绍了一种匀光镜措施,可以使得接收器上受到均匀的辐照分布。讨论部分验证了本算法的计算精度的收敛速度。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 赵玉文;21世纪我国太阳能利用发展趋势[J];中国电力;2000年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李兆力;温室微气候数学建模与动态模拟[D];天津大学;2004年

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本文编号：1193468