基于碟式的太阳能二次反射及其分频系统的数值模拟和实验研究
| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 1 绪论 | 第17-43页 |
| 1.1 研究背景 | 第17页 |
| 1.2 太阳能 | 第17-21页 |
| 1.2.1 概念和特点 | 第18页 |
| 1.2.2 丰富的太阳能资源 | 第18-20页 |
| 1.2.3 太阳能的利用技术 | 第20-21页 |
| 1.3 太阳能发电技术 | 第21-25页 |
| 1.3.1 太阳能光伏发电技术 | 第21-23页 |
| 1.3.2 聚光太阳能热发电技术 | 第23页 |
| 1.3.3 太阳能烟囱发电 | 第23-24页 |
| 1.3.4 太阳能温差发电 | 第24-25页 |
| 1.4 聚光太阳能热发电技术 | 第25-33页 |
| 1.4.1 槽式热发电技术 | 第25-27页 |
| 1.4.2 菲涅尔热发电技术 | 第27-28页 |
| 1.4.3 塔式热发电技术 | 第28-29页 |
| 1.4.4 碟式热发电技术 | 第29-30页 |
| 1.4.5 综合比较 | 第30-33页 |
| 1.5 太阳能二次反射技术的研究 | 第33-35页 |
| 1.5.1 二次反射技术 | 第33页 |
| 1.5.2 国内外研究现状 | 第33-35页 |
| 1.6 太阳能分频技术的研究 | 第35-40页 |
| 1.6.1 分频技术的分类 | 第35-37页 |
| 1.6.2 光电分频系统 | 第37-38页 |
| 1.6.3 光电/光热联用分频系统 | 第38-39页 |
| 1.6.4 光电/光照明联用分频系统 | 第39-40页 |
| 1.7 本文研究体系与研究内容 | 第40-43页 |
| 2 太阳能聚光及分频设计的理论基础 | 第43-59页 |
| 2.1 几何光学理论基础 | 第43-47页 |
| 2.1.1 光的反射 | 第43-44页 |
| 2.1.2 光的折射 | 第44-46页 |
| 2.1.3 光的吸收 | 第46页 |
| 2.1.4 几何坐标变换公式 | 第46-47页 |
| 2.2 圆锥曲面的光学性质 | 第47-48页 |
| 2.3 太阳能聚光器设计原理 | 第48-52页 |
| 2.3.1 太阳夹角 | 第48页 |
| 2.3.2 太阳形状 | 第48-50页 |
| 2.3.3 聚光比 | 第50-52页 |
| 2.4 分频利用太阳能的理论基础 | 第52-55页 |
| 2.4.1 太阳光谱 | 第52-54页 |
| 2.4.2 分频原理 | 第54-55页 |
| 2.4.3 分频薄膜的设计理论 | 第55页 |
| 2.5 聚光器光斑能流密度的理论基础 | 第55-58页 |
| 2.5.1 研究光斑能流密度的方法 | 第55-56页 |
| 2.5.2 蒙特卡洛法的基本原理 | 第56-57页 |
| 2.5.3 基于蒙特卡洛的光线跟踪法 | 第57-58页 |
| 2.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 3 二次反射系统的ASAP分析与比较 | 第59-94页 |
| 3.1 前言 | 第59页 |
| 3.2 基本介绍 | 第59-62页 |
| 3.2.1 模拟系统 | 第59-60页 |
| 3.2.2 模拟工具 | 第60-61页 |
| 3.2.3 模拟假设 | 第61页 |
| 3.2.4 模拟流程 | 第61-62页 |
| 3.3 平面型二次镜系统 | 第62-67页 |
| 3.3.1 镜面方程的数学表示 | 第62-63页 |
| 3.3.2 一次镜边缘角的影响 | 第63-65页 |
| 3.3.3 焦点相对位置的影响 | 第65-67页 |
| 3.4 椭圆面型二次镜 | 第67-73页 |
| 3.4.1 镜面方程的数学表示 | 第67-68页 |
| 3.4.2 一次镜边缘角的影响 | 第68-70页 |
| 3.4.3 焦点相对位置的影响 | 第70-72页 |
| 3.4.4 二次镜数值孔径的影响 | 第72-73页 |
| 3.5 双曲面上半支型二次镜 | 第73-80页 |
| 3.5.1 镜面方程的数学表示 | 第73-75页 |
| 3.5.2 一次镜边缘角的影响 | 第75-76页 |
| 3.5.3 焦点相对位置的影响 | 第76-78页 |
| 3.5.4 二次镜数值孔径的影响 | 第78-80页 |
| 3.6 双曲面下半支型二次镜 | 第80-86页 |
| 3.6.1 镜面方程的数学表示 | 第80-81页 |
| 3.6.2 一次镜边缘角的影响 | 第81-83页 |
| 3.6.3 焦点相对位置的影响 | 第83-84页 |
| 3.6.4 二次镜数值孔径的影响 | 第84-86页 |
| 3.7 抛物面型二次镜 | 第86-90页 |
| 3.7.1 镜面方程的数学表示 | 第86-87页 |
| 3.7.2 一次镜边缘角的影响 | 第87-88页 |
| 3.7.3 二次镜相对位置的影响 | 第88-90页 |
| 3.8 综合比较 | 第90-91页 |
| 3.9 本章小结 | 第91-94页 |
| 4 旋转双曲面上半支型二次反射系统的模拟与分析 | 第94-116页 |
| 4.1 前言 | 第94页 |
| 4.2 二次反射系统的光路分析 | 第94-102页 |
| 4.2.1 建立模型 | 第94-96页 |
| 4.2.2 光线追踪 | 第96-101页 |
| 4.2.3 程序编写 | 第101-102页 |
| 4.3 太阳亮度分布的影响 | 第102-104页 |
| 4.4 光学误差的影响 | 第104-114页 |
| 4.4.1 随机误差的影响 | 第105-109页 |
| 4.4.2 二次镜安装误差的影响 | 第109-113页 |
| 4.4.3 跟踪误差的影响 | 第113-114页 |
| 4.5 本章小结 | 第114-116页 |
| 5 碟式二次反射系统的实验研究 | 第116-151页 |
| 5.1 前言 | 第116页 |
| 5.2 碟式二次反射系统的搭建 | 第116-123页 |
| 5.2.1 镜面材料的选择 | 第117-118页 |
| 5.2.2 室内碟式二次反射系统的搭建 | 第118-121页 |
| 5.2.3 室外碟式二次反射系统的搭建 | 第121-123页 |
| 5.3 碟式二次反射系统镜面调整及测量 | 第123-129页 |
| 5.3.1 镜面调整及测量方法 | 第123-124页 |
| 5.3.2 二次反射系统的镜面扫描测量 | 第124-129页 |
| 5.4 碟式二次反射系统的光路验证 | 第129-137页 |
| 5.4.1 实验目的和装置 | 第129-130页 |
| 5.4.2 实验步骤 | 第130-131页 |
| 5.4.3 实验结果与分析 | 第131-137页 |
| 5.5 碟式二次反射系统光强测量实验 | 第137-150页 |
| 5.5.1 实验系统 | 第137-139页 |
| 5.5.2 能流密度的标定 | 第139-140页 |
| 5.5.3 坐标位置的标定 | 第140-141页 |
| 5.5.4 实验结果 | 第141-149页 |
| 5.5.5 实验结果的不确定性分析 | 第149-150页 |
| 5.6 本章小结 | 第150-151页 |
| 6 碟式二次反射聚光-分频系统的理论研究 | 第151-171页 |
| 6.1 前言 | 第151页 |
| 6.2 分频器的设计 | 第151-159页 |
| 6.2.1 设计原理 | 第151-154页 |
| 6.2.2 光线追踪 | 第154-158页 |
| 6.2.3 程序编写 | 第158-159页 |
| 6.3 光学误差的影响 | 第159-168页 |
| 6.3.1 随机误差的影响 | 第159-162页 |
| 6.3.2 分频器安装误差的影响 | 第162-167页 |
| 6.3.3 跟踪误差的影响 | 第167-168页 |
| 6.4 本章小结 | 第168-171页 |
| 7 系统分析 | 第171-182页 |
| 7.1 前言 | 第171页 |
| 7.2 可蓄热的碟式二次反射斯特林发电系统分析 | 第171-174页 |
| 7.2.1 系统介绍 | 第171-172页 |
| 7.2.2 系统分析 | 第172-174页 |
| 7.3 碟式二次反射聚光-分频电热联用系统分析 | 第174-181页 |
| 7.3.1 分频策略 | 第175-177页 |
| 7.3.2 系统分析 | 第177-181页 |
| 7.4 本章小结 | 第181-182页 |
| 8 全文总结 | 第182-186页 |
| 8.1 主要结论 | 第182-184页 |
| 8.2 创新点 | 第184页 |
| 8.3 工作展望 | 第184-186页 |
| 参考文献 | 第186-194页 |
| 发表论文 | 第194-195页 |
| 作者简介 | 第195页 |
