太阳能聚光镜论文-袁瑀浩,左杰

太阳能聚光镜论文-袁瑀浩,左杰

导读:本文包含了太阳能聚光镜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太阳能发电,聚光镜,表面粗糙度,镜面反射率

太阳能聚光镜论文文献综述

袁瑀浩,左杰[1](2019)在《太阳能发电中聚光镜表面粗糙度对镜面反射率的影响》一文中研究指出以槽式聚光镜为例,通过非参数检验和正态性检验对聚光镜热弯前后的实测数据进行统计学分析,得出表面粗糙度的分布函数模型,并分析了表面粗糙度对镜面反射率的影响。结果表明:采用非接触式制镜工艺,热弯前后粗糙度仅从10.3 nm变为12.3 nm,且聚光镜表面粗糙度符合正态分布;表面粗糙度越小,能反射光的波长范围就越大。(本文来源于《发电设备》期刊2019年03期)

张哲源[2](2018)在《空间太阳能电站聚光镜拼接及可展子模块机构研究》一文中研究指出对于解决日趋紧张的能源危机,需要开发利用新型可再生能源,随着航天技术的发展,空间太阳能电站成为当前的研究热点。考虑到空间太阳能电站体积巨大,因此需要由子模块在轨组装而成。可展子模块属于大型柔性体,它的结构特性将影响聚光镜系统的稳定性,因此开展大尺度、轻量化、高收纳比的可展子模块和大容差、高稳定性的对接接口的研究具有重大现实意义。本文根据光电转换效率和几何光学定律求解了聚光镜指标参数,提出了构建Goldberg多面体来拟合球体的拼接技术,利用D-H坐标变换法和包络圆法得到了子模块的空间几何坐标,给出了球体半径与包络圆半径的关系。提出了多种子模块的方案构型,并通过比刚度和比基频的方式优选出了最优子模块方案。通过拉伸试验研究了薄膜的材料属性,并利用降温法进行了子模块薄膜结构的力学特性分析,同时通过响应面理论分析了薄膜刚度的影响因素,并给出数学代理模型。推导了弹性杆件的截面刚度和等效弹性模量的计算公式,并通过屈曲进行分析验证,分析了薄壁管刚度的影响因素和灵敏度。利用有限元软件建立了子模块整体的有限元模型,得到了子模块整体的力学特性并通过变形协调方程得到验证,分析了子模块刚度的影响因素并给出了影响趋势。通过子模块的失效形式建立了预应力准则,并通过该准则设计了约束条件,以轻量化高刚度为目标函数对子模块结构参数完成了优化设计。对可展子模块进行了详细结构设计,分析并设计了具体结构参数,打印了3D模型并完成了展开试验。设计了子模块对接接口机构,对机构进行了自由度分析和有限元仿真分析,研制了对接接口样机,完成了对接试验与刚度试验。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

胡叶广[3](2018)在《塔式太阳能热发电系统的多级反射式聚光镜场的研究》一文中研究指出随着全球能源消费总量的快速增长,能源供应以及生态环境的压力不断增大,太阳能作为一种重要的清洁、可再生能源而受到人类越来越多的重视。塔式太阳能热发电技术利用聚光镜场采集汇聚太阳光和光热转换实现热力发电,能够提供连续、稳定的电能输出,具有规模化的成本优势,是未来新能源利用中最为重要的发展方向之一。作为聚光集热子系统的定日镜镜场是塔式热电站中的关键组成部分,其成本占据电站总成本的40%左右,其性能直接影响了热发电系统的发电成本。目前聚光镜场仍存在着聚光损失高、经济性不佳的问题,阻碍了塔式热电站效能的提高以及发电成本的降低。本论文针对上述问题,研究面向塔式热发电系统的高性能、低成本的聚光镜场的设计方法。论文阐述了单级反射式镜场聚光原理和太阳能聚光利用的理论基础,提出了聚光镜场光学效率以及电站平准化成本的计算方法,定义了定日镜镜场设计的性能评价指标。以典型的PS10镜场作为案例,分析了单级反射式定日镜的光学性能,得出了“余弦损失是镜场最主要的光学损失”的结论。提出了一种能消除余弦损失的多级反射聚光方案,完成了实现该方案的定日镜单元的设计和几种不同的子镜面型的设计建模,应用光学软件Trace Pro模拟研究了不同面型反射镜构成的多级反射定日镜的聚光特性和遮光率及定日镜与吸热塔的径向距离对截断效率的影响规律,优选了子镜镜面的面型函数和参数。提出了一种群控式的定日镜总体结构方案,该方案可显着减少驱动机构数量、降低太阳跟踪装置驱动系统的制造难度、有利于实现定日镜结构的模块化设计制造,进而降低定日镜场的建造成本。基于光线随机抽样思想和蒙特卡洛光线追踪原理,建立了定日镜年均光学性能的数值分析模型,并通过与软件Trace Pro数值计算结果的对比,验证了该模型的正确性。应用该模型,重点分析了定日镜在PS10镜场区域中的年均效率分布特性以及平均效率值,研究了定日镜的各种结构参数以及误差因素对聚光性能的影响规律,结果表明:多级反射式定日镜在镜场中心区域具有更高的效率,为后续镜场结构的布置优化设计提供了理论基础。研究了镜场中定日镜阵列的布置优化问题,提出了定日镜逐个添加的“生长式”镜场布置优化算法。该算法能够实现面向等效效率分布或效率成本比分布的镜场布置优化,数值分析结果表明:通过两种布置优化,多级反射式定日镜的镜场效率分别达到71.46%和73.6%,均高于单级反射式镜场,并且两个镜场的占地面积也都远小于单级反射式镜场,说明多级反射式定日镜具有更优的镜场性能。在考虑遮光率的情况下对镜场进行再次布置优化,结果显示:等效效率分布和效率成本比分布优化的平准化成本分别为0.2548€/k Wh和0.2475€/k Wh,比PS10电站分别降低3.0%和5.8%,表明多级反射式电站模型具有更优的经济性能。开展了多级反射式定日镜的跟踪聚光实验研究,建立了总体实验方案,设计制造了多级反射式定日镜实验样机,完成了样机的跟踪精度测试,结果表明:样机的跟踪误差保持在0.1°以内,可满足塔式电站的跟踪精度要求;接着利用CCD成像系统对样机聚焦光斑的能流密度分布进行测试,并通过与理论仿真结果对比分析,验证了定日镜样机的聚光效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-03-01)

杨阳[4](2017)在《OMEGA型空间太阳能电站聚光镜与光电转换系统设计》一文中研究指出空间太阳能电站是一个规模宏大的发电卫星,其尺寸大、质量大、功率高、复杂程度高,将会是人类从未面临过的巨大的工程技术挑战。针对已有的空间太阳能电站几种典型设计方案的优缺点,本文提出了一种OMEGA型创新方案,重点对聚光镜与光电转换系统加以探索,研究结构、光、热等特性。本文主要工作如下:1)提出了OMEGA型空间太阳能电站设计方案。该方案中,球面为聚光镜,光电转换为“线馈源”形式,发射天线为有源相控阵。与以往方案相比,新方案有叁大优势:一是系统功率质量比提高,比国际最新的ALPHA方案功质比提高1/3左右,且光收集稳定性好。二是避免了复杂的结构控制。叁是大大缓解了系统散热难点。2)大型聚光镜结构设计与性能分析。以光收集率为指标,提出了大型聚光镜的设计方法。将正八面体映射到球面上,直接在球面进行多边形划分,得到了聚光镜的拼接构建形式。利用光线追踪算法进行了光学分析。仿真结果表明,利用新策略构建的大型聚光镜的光收集效率高,在光伏电池上的光分布对称性好。对聚光镜的结构构型,几何尺寸和部件连接方式进行了设计,同时对结构进行了模态分析,获取了系统的固有频率与主振型,对后续的详细结构设计有一定的参考价值。3)光伏电池阵结构设计与性能分析。建立了入射光与电池阵的几何关系,结合光伏电池的响应特性,提出了基于非成像光学理论的光伏电池阵面光学性能分析方法。将光伏电池阵的几何特性、热特性与光学特性作为约束,提出了光伏电池阵结构优化设计方法。数值仿真结果表明,优化设计后的光伏电池阵可以获得较高的光收集效率,并明显改善电池阵表面的光分布均匀性,有利于降低后续光伏电池阵串并联电路的设计难度。4)OMEGA方案在轨热分析。推导了OMEGA系统在地球静止轨道上的内外部热载荷(热流输入)信息。建立了结构有限元分析模型,数值分析了OMEGA系统主要结构部件的温度分布特性。进而对聚光器与光电转换系统等大型空间结构进行了较为详细而系统的结构分析,为最终结构设计和热设计奠定了基础。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01)

侯银龙,李林,王姗姗,秋东朱[5](2016)在《基于斜率Zernike多项式迭代拟合的逆向哈特曼法测量抛物槽式太阳能聚光镜面形》一文中研究指出太阳能具有清洁无公害及高储备可广泛获取等特点,聚焦式太阳能热发电是满足当今及未来的能源需求重要的选择。在太阳能热发电场中,聚光镜是关键部件,它将太阳辐射聚集到集热管上。故精确检测太阳能聚光镜的几何精度具有重要意义。人们提出了很多测量太阳能聚光镜面形误差及光学集热效率的技术,但这些检测方法都不能同时满足高精度、低经济,快速度,对环境振动不敏感等检测要求。(本文来源于《第十六届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2016-09-25)

卢振武,魏秀东[6](2016)在《基于条纹反射测量技术的太阳能热发电聚光镜面形检测方法研究》一文中研究指出提出了基于条纹反射测量技术的太阳聚光器面形检测方法,使用投影仪在光屏上投射黑白相间的正弦条纹,经被测镜反射后成像于相机,采用四步相移算法计算像面上和光屏上点的对应关系,然后运用迭代算法拟合被测镜方程及镜面上各个点法线方向。面形测量精度达0.2 mrad。试验验证了测量方法的正确性和可行性,研制了测量设备原理样机,并进行了相关测量试验,结果表明,测量设备达到了国际先进水平。(本文来源于《科技资讯》期刊2016年03期)

秦华,冯东太,葛硕硕,王勇[7](2014)在《组合非球面太阳能聚光镜的光学设计》一文中研究指出提出了一种组合非球面反射型太阳能聚光镜并给出了设计方法。聚光镜由38片非球面组成,每一片非球面都由一组特定系数C,a2,a4,a6,a8,a10的偶次非球面方程决定,是此特定非球面的一部分。根据非球面方程和光反射定律矢量形式,导出了非球面内壁上太阳反射光束的方向矢量与非球面系数C,a2,a4,a6,a8,a10的关系,适当地选择这些非球面系数,即适当地调整非球面面型,可以使太阳反射光束具有特定的方向矢量,使入射到非球面内壁上的太阳光束反射后全部聚焦在某一特定的区域内,形成小的光斑。每组特定系数都用粒子群优化算法求得,并经计算机模拟和实验证明其聚焦效果。聚光镜的光束压缩比为330∶1,其聚焦光斑可作为一种高温热源,而此聚光镜可以用在太阳能加热装置中。(本文来源于《中国光学》期刊2014年05期)

伍运,匡荛,叶超峰,仇秋玲[8](2014)在《太阳能集热器挠曲柱面聚光镜组的设计方法》一文中研究指出挠曲柱面镜是一种槽式太阳能线聚焦反射镜,采用空心模具成型,具有成型简单、表面粗糙度低和光谱特性好的优点。文中首先介绍了挠曲柱面镜的成型原理、成型工艺及其聚光特性,然后根据挠曲柱面镜的聚光特点提出了挠曲柱面聚光镜组的设计方法并给出了一种高倍聚光镜组的设计实例,最后通过河北邢台镜组的建造实例对上述设计方案进行了验证。建造成本分析表明挠曲柱面镜的规模化成本约为156元/m2,与抛物面镜的价格相比非常具有竞争力,并存在着进一步下降的空间。(本文来源于《能源研究与利用》期刊2014年05期)

杜春旭,王普,吴玉庭,马重芳,郭航[9](2013)在《线性菲涅耳太阳能聚光镜场遮挡性能分析》一文中研究指出首先利用矢量分析,得到线性菲涅耳反射装置任一矩形镜元的入射角、反射矢量、跟踪倾角计算公式。然后通过坐标变换以及射线追踪法,得到被遮挡镜元所在平面上的阴影与遮挡分布,通过统计分析,给出线性菲涅耳镜场的阴影与遮挡效率。最后通过分析线性塔高、镜元间距、镜元宽度对LFR镜场阴影与遮挡效率的影响,给出线性菲涅耳聚光镜场的阴影与遮挡效率计算模型。(本文来源于《太阳能学报》期刊2013年11期)

周希正,马春元,王军旗,张振[10](2013)在《固定式条形镜面太阳能聚光镜场性能分析》一文中研究指出介绍了固定条形镜面太阳能聚光集热器的工作原理,其系统设计须计算聚光装置的各个倾斜镜面太阳直射辐射。固定条形镜面反射聚光是对圆柱面聚光镜的离散化近似,聚光装置中各单元反射镜面入射角、采光面积时刻变化,使系统太阳辐射计算变得复杂。利用矢量分析方法得到了固定条形镜面任一镜元入射角计算公式、采光面积及几何聚光比,计算了镜场的实时辐射通量,最后得到整个系统在工作时间段的累积辐照量。对南向倾斜纬度角安装和年调整一次倾斜角度(春季和夏季使用)安装的两种聚光器进行了比较,其中年调整一次倾角、开口宽度为1800mm的聚光系统单位长度年接收辐照量提高了6.53%,增量为65.78GJ/m。(本文来源于《光学学报》期刊2013年10期)

太阳能聚光镜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对于解决日趋紧张的能源危机,需要开发利用新型可再生能源,随着航天技术的发展,空间太阳能电站成为当前的研究热点。考虑到空间太阳能电站体积巨大,因此需要由子模块在轨组装而成。可展子模块属于大型柔性体,它的结构特性将影响聚光镜系统的稳定性,因此开展大尺度、轻量化、高收纳比的可展子模块和大容差、高稳定性的对接接口的研究具有重大现实意义。本文根据光电转换效率和几何光学定律求解了聚光镜指标参数,提出了构建Goldberg多面体来拟合球体的拼接技术,利用D-H坐标变换法和包络圆法得到了子模块的空间几何坐标,给出了球体半径与包络圆半径的关系。提出了多种子模块的方案构型,并通过比刚度和比基频的方式优选出了最优子模块方案。通过拉伸试验研究了薄膜的材料属性,并利用降温法进行了子模块薄膜结构的力学特性分析,同时通过响应面理论分析了薄膜刚度的影响因素,并给出数学代理模型。推导了弹性杆件的截面刚度和等效弹性模量的计算公式,并通过屈曲进行分析验证,分析了薄壁管刚度的影响因素和灵敏度。利用有限元软件建立了子模块整体的有限元模型,得到了子模块整体的力学特性并通过变形协调方程得到验证,分析了子模块刚度的影响因素并给出了影响趋势。通过子模块的失效形式建立了预应力准则,并通过该准则设计了约束条件,以轻量化高刚度为目标函数对子模块结构参数完成了优化设计。对可展子模块进行了详细结构设计,分析并设计了具体结构参数,打印了3D模型并完成了展开试验。设计了子模块对接接口机构,对机构进行了自由度分析和有限元仿真分析,研制了对接接口样机,完成了对接试验与刚度试验。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

太阳能聚光镜论文参考文献

[1].袁瑀浩,左杰.太阳能发电中聚光镜表面粗糙度对镜面反射率的影响[J].发电设备.2019

[2].张哲源.空间太阳能电站聚光镜拼接及可展子模块机构研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[3].胡叶广.塔式太阳能热发电系统的多级反射式聚光镜场的研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[4].杨阳.OMEGA型空间太阳能电站聚光镜与光电转换系统设计[D].西安电子科技大学.2017

[5].侯银龙,李林,王姗姗,秋东朱.基于斜率Zernike多项式迭代拟合的逆向哈特曼法测量抛物槽式太阳能聚光镜面形[C].第十六届全国光学测试学术交流会摘要集.2016

[6].卢振武,魏秀东.基于条纹反射测量技术的太阳能热发电聚光镜面形检测方法研究[J].科技资讯.2016

[7].秦华,冯东太,葛硕硕,王勇.组合非球面太阳能聚光镜的光学设计[J].中国光学.2014

[8].伍运,匡荛,叶超峰,仇秋玲.太阳能集热器挠曲柱面聚光镜组的设计方法[J].能源研究与利用.2014

[9].杜春旭,王普,吴玉庭,马重芳,郭航.线性菲涅耳太阳能聚光镜场遮挡性能分析[J].太阳能学报.2013

[10].周希正,马春元,王军旗,张振.固定式条形镜面太阳能聚光镜场性能分析[J].光学学报.2013

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