吸收体为平板的非对称复合平面聚光系统的研究

发布时间：2021-11-27 03:05

　　常规能源的有限性及分布不均匀性,能源供应不足等问题逐渐凸显,太阳能等可再生能源备受瞩目。为克服太阳辐照密度低问题,复合抛物聚光器（CPC:Compound Parabolic Concentrator）因结构简单且能高效聚光而获得广泛认可,传统CPC在使用过程中受制于倾角摆放及工艺制作难度大,难以规模化应用。因此,本文基于传统CPC面形结构,针对其复合抛物面形构建了非对称复合抛物聚光器（PACPC:Asymmetrical Compound Parabolic Concentrator）及非对称复合平面聚光器（PACPC-P:Asymmetrical Compound Plane Concentrator）,并对面形进行光学特性理论研究、模拟及实验验证,主要研究内容如下:（1）利用边缘光线原理,结合微分方程理论,构建了PACPC面形结构模型。采用辐射能计算方法,建立了其面形结构的直散辐射理论。并对所构建的系统模型进行光学模拟,研究发现PACPC对光线的会聚能力不仅受到接收半角影响,还受到面形结构影响,且系统模型的光学效率与面形的反射率成正比例关系。PACPC吸收体表面捕获到的辐射能非均... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中国太阳能资源分布图

过光线跟踪方法探究面形的光学特性。对称复合抛物聚光器面形理论构建 CPC 使用的反射面为复合曲面，平板吸收体位于反射面的底底部相重合。为达到聚光器对光线的理想会聚，聚光器须满足反射面形上的任意一点都能将以θa角度入射到聚光器的太阳光端点上。太阳光线相关角对太阳辐射能具有一定捕获能力的聚光器，最重要的是确定聚a，而接收半角的确定受到一天中太阳光线进入到聚光器中的入由于地球形状的影响，在不同地理位置、不同时刻，照射在聚θ是不同的，它与太阳赤纬角δ、地理纬度φ、吸收体的倾斜角阳时角ω等相关，如图 2.1 所示。

昆明理工角，以吸收体左端 O 点为原点，建立二维坐标系。光线原理，入射光线以θα角度从北面反射面方向照射口进入到聚光器中，直接照射在南面反射面 AM 段的到达吸收体最左端。与θα角度相等的平行光线落在吸收体的最左端 O 点。在图 2.2 中，由 AM 段可知距离为 T，EF 段为 D 点的切线，与 x 轴相交于 F 点垂直于 EF，并作垂线 DG 垂直于 y 轴，并将 DO 连角为λ。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3521439