線性菲涅爾反射系統(tǒng)光學(xué)和集熱性能研究
發(fā)布時間:2020-12-11 17:00
線性菲涅爾反射式集熱器是線性聚焦集熱器的一種,其研究始于上世紀八九十年代,在最近十年獲得了各國太陽能研究機構(gòu)的重視。相比于目前已經(jīng)得到商業(yè)化利用的槽式集熱器,線性菲涅爾反射器具有造價低、場地利用率高、反射鏡風(fēng)載低、控制系統(tǒng)簡單等優(yōu)點,它可以提供超過400℃的熱源,既可作為工業(yè)和家庭用熱源,也可建造太陽能熱發(fā)電廠菲涅爾反射集熱器的一個技術(shù)難題是相鄰鏡面存在陰影和遮擋問題,導(dǎo)致系統(tǒng)光學(xué)效率較槽式偏低,雖然可以通過增加接收器高度和相鄰鏡面間距來減小陰影和遮擋,但會造成場地利用率低和末端損失增大等問題;此外,經(jīng)濟高效的接收裝置也是國際上的研究重點,復(fù)合拋物面聚光器(CPC)由于對光線入射角要求很低,可作為二級反射器,但其制造難度和成本較高,接收管采用熱性能最好的直通式金屬-玻璃套管,梯形腔式接收器+金屬接收管的配置由于成本較低,也有較大的利用空間。針對上述問題,本文首先對線性菲涅爾反射器的研究利用現(xiàn)狀進行了概述。對菲涅爾反射系統(tǒng)進行了光學(xué)建模,探討了焦距和時間、季節(jié)變化對末端損失的影響,結(jié)果顯示末端損失與焦距呈正比,冬季的末端損失遠大于夏季;實例研究了反射鏡的傾角、陰影和遮擋問題,并采用光學(xué)模...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
重要符號說明
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀及存在的問題
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 線性菲涅爾反射式集熱器的光學(xué)研究
2.1 末端損失
2.2 跟蹤傾角
2.3 相鄰反射鏡元的陰影與遮擋
2.4 光學(xué)模型的應(yīng)用
2.4.1 末端損失的計算與分析
2.4.2 跟蹤傾角/陰影與遮擋算例
2.5 本章小結(jié)
第3章 CPC和梯形腔的模擬研究
3.1 CPC集熱性能分析
3.1.1 一維穩(wěn)態(tài)傳熱模型
3.1.2 模型驗證
3.1.3 模型應(yīng)用
3.2 梯形腔式接收器的模擬優(yōu)化
3.2.1 梯形腔傳熱數(shù)值模型
3.2.2 求解策略
3.2.3 模擬結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 1KW菲涅爾集熱系統(tǒng)實驗研究
4.1 1KW菲涅爾反射式集熱系統(tǒng)簡介
4.2 實驗測試系統(tǒng)
4.2.1 實驗?zāi)康?br> 4.2.2 實驗測試數(shù)據(jù)
4.2.3 測試儀器
4.3 測試結(jié)果與分析
4.3.1 能量效率和火用效率
4.3.2 系統(tǒng)運行實驗
4.3.3 響應(yīng)時間
4.3.4 流量變化對集熱性能的影響
4.3.5 工質(zhì)入口溫度對集熱性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
攻讀學(xué)位期間參與的項目
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]菲涅耳太陽能聚光系統(tǒng)幾何矢量分析[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 太陽能學(xué)報. 2011(10)
[2]菲涅耳太陽能聚光系統(tǒng)跟蹤傾角的矢量算法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 太陽能學(xué)報. 2011(06)
[3]太陽能線聚焦腔體結(jié)構(gòu)吸收器熱遷移因子理論分析[J]. 白濤,代彥軍,王如竹. 太陽能學(xué)報. 2011(06)
[4]玻璃真空套管-金屬管復(fù)合接收器集熱性能研究[J]. 賴艷華,宋固,呂明新,董震. 工程熱物理學(xué)報. 2011(05)
[5]線性菲涅耳聚光鏡場輻射量計算方法[J]. 杜春旭,王普,吳玉庭,馬重芳. 化工學(xué)報. 2011(S1)
[6]線聚光菲涅耳集熱器的端部損失與補償[J]. 浦紹選,夏朝鳳. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(S1)
[7]線性菲涅耳聚光系統(tǒng)無遮擋鏡場布置的光學(xué)幾何方法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 光學(xué)學(xué)報. 2010(11)
[8]線性菲涅耳太陽能聚光系統(tǒng)[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭,申少青. 能源研究與管理. 2010(03)
[9]太陽能中高溫?zé)岚l(fā)電反射式線性菲涅爾技術(shù)簡介[J]. 熊勇剛,劉玉衛(wèi),陳洪晶,崔正軍. 太陽能. 2010(06)
[10]一種高精度太陽位置算法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭,申少青. 能源工程. 2010(02)
博士論文
[1]采用腔體吸收器的線聚焦太陽能集熱器的理論及實驗研究[D]. 翟輝.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]太陽能線聚焦腔體吸收器熱遷移因子分析及集熱器應(yīng)用研究[D]. 白濤.上海交通大學(xué) 2010
[2]槽式聚焦太陽能集熱器及其應(yīng)用研究[D]. 張麗英.上海交通大學(xué) 2008
本文編號:2910900
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
重要符號說明
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀及存在的問題
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 線性菲涅爾反射式集熱器的光學(xué)研究
2.1 末端損失
2.2 跟蹤傾角
2.3 相鄰反射鏡元的陰影與遮擋
2.4 光學(xué)模型的應(yīng)用
2.4.1 末端損失的計算與分析
2.4.2 跟蹤傾角/陰影與遮擋算例
2.5 本章小結(jié)
第3章 CPC和梯形腔的模擬研究
3.1 CPC集熱性能分析
3.1.1 一維穩(wěn)態(tài)傳熱模型
3.1.2 模型驗證
3.1.3 模型應(yīng)用
3.2 梯形腔式接收器的模擬優(yōu)化
3.2.1 梯形腔傳熱數(shù)值模型
3.2.2 求解策略
3.2.3 模擬結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 1KW菲涅爾集熱系統(tǒng)實驗研究
4.1 1KW菲涅爾反射式集熱系統(tǒng)簡介
4.2 實驗測試系統(tǒng)
4.2.1 實驗?zāi)康?br> 4.2.2 實驗測試數(shù)據(jù)
4.2.3 測試儀器
4.3 測試結(jié)果與分析
4.3.1 能量效率和火用效率
4.3.2 系統(tǒng)運行實驗
4.3.3 響應(yīng)時間
4.3.4 流量變化對集熱性能的影響
4.3.5 工質(zhì)入口溫度對集熱性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
攻讀學(xué)位期間參與的項目
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]菲涅耳太陽能聚光系統(tǒng)幾何矢量分析[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 太陽能學(xué)報. 2011(10)
[2]菲涅耳太陽能聚光系統(tǒng)跟蹤傾角的矢量算法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 太陽能學(xué)報. 2011(06)
[3]太陽能線聚焦腔體結(jié)構(gòu)吸收器熱遷移因子理論分析[J]. 白濤,代彥軍,王如竹. 太陽能學(xué)報. 2011(06)
[4]玻璃真空套管-金屬管復(fù)合接收器集熱性能研究[J]. 賴艷華,宋固,呂明新,董震. 工程熱物理學(xué)報. 2011(05)
[5]線性菲涅耳聚光鏡場輻射量計算方法[J]. 杜春旭,王普,吳玉庭,馬重芳. 化工學(xué)報. 2011(S1)
[6]線聚光菲涅耳集熱器的端部損失與補償[J]. 浦紹選,夏朝鳳. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(S1)
[7]線性菲涅耳聚光系統(tǒng)無遮擋鏡場布置的光學(xué)幾何方法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 光學(xué)學(xué)報. 2010(11)
[8]線性菲涅耳太陽能聚光系統(tǒng)[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭,申少青. 能源研究與管理. 2010(03)
[9]太陽能中高溫?zé)岚l(fā)電反射式線性菲涅爾技術(shù)簡介[J]. 熊勇剛,劉玉衛(wèi),陳洪晶,崔正軍. 太陽能. 2010(06)
[10]一種高精度太陽位置算法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭,申少青. 能源工程. 2010(02)
博士論文
[1]采用腔體吸收器的線聚焦太陽能集熱器的理論及實驗研究[D]. 翟輝.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]太陽能線聚焦腔體吸收器熱遷移因子分析及集熱器應(yīng)用研究[D]. 白濤.上海交通大學(xué) 2010
[2]槽式聚焦太陽能集熱器及其應(yīng)用研究[D]. 張麗英.上海交通大學(xué) 2008
本文編號:2910900
本文鏈接:http://www.lk138.cn/projectlw/xnylw/2910900.html
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