槽式太陽能集熱器聚焦能流密度分布研究.pdf

1、太陽能聚光熱發(fā)電站由于其穩(wěn)定性和性價(jià)比，在近些年得到了較為快速的發(fā)展。槽式、碟式、塔式太陽能熱發(fā)電站設(shè)計(jì)和建造需要進(jìn)行太陽能聚光密度分布分析。關(guān)于聚光器聚焦光斑能流密度分布的計(jì)算，常見的有兩種方法，即“光錐法”和“蒙特-卡洛光線跟蹤”法。光錐法從數(shù)學(xué)角度上具有解析、明確的意義，然而由于這些公式比較晦澀，不夠直觀，工程分析和設(shè)計(jì)時(shí)使用不夠方便。而蒙特-卡洛法光線是隨機(jī)產(chǎn)生，收斂速度慢，而且該方法是4重積分運(yùn)算，導(dǎo)致其計(jì)算量非常大，且耗時(shí)。

2、同時(shí)需要編制比較復(fù)雜的計(jì)算程序或者采用專業(yè)的軟件。
　　基于此，本項(xiàng)研究開發(fā)了一種新的聚焦光斑能流密度分布的計(jì)算方法。該方法采用了創(chuàng)新的降維算法，基于輻照分布與集熱管軸向無關(guān)的先驗(yàn)知識(shí)，推導(dǎo)出輻照分布的兩重積分。相比蒙特-卡洛方法，本方法大大降低了計(jì)算的復(fù)雜度，在軟件規(guī)模和計(jì)算量上可以取得突破性的精簡。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真軟件數(shù)小時(shí)的計(jì)算案例，本軟件在數(shù)秒內(nèi)完成。該軟件操作簡單，計(jì)算迅速，是太陽能熱發(fā)電設(shè)備工程師的強(qiáng)大、便捷的工具。