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倒梯形腔体接收器的结构设计及光学性能研究

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摘要

针对槽式聚光系统,该文设计一种倒梯形管簇式腔体接收器,采用理论、Tracepro软件模拟以及实验的方法对腔体结构设计中几何参数(倒梯形开口角度和反射圆弧半径)对接收器光学性能的影响进行分析及优化,并对腔体接收器安装位置偏移对光学性能的影响展开研究。结果表明:倒梯形上壁面设计为弧面反射面可使其光学效率提高近4%;随着开口角度增大,光学效率在45°之后明显增大,随着圆弧半径增大,光学效率先增后缓慢降低,开口角度65?与反射圆弧半径R90mm的组合为倒梯形腔体的最优结构,腔体内集热管壁能流分布均匀,且有利于强化传热;腔体接收器安装在焦距垂直向下5mm范围内可获得优于焦距处的光学效率,运用归一化温差和测试瞬时集热效率的方法得到槽式聚光集热系统的光学效率为68.9%,与模拟的理想值吻合度较好,以上工作对槽式系统实际运行提供理论依据。

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DOI:10.3788/aos201737.1222003

作者单位:

    内蒙古工业大学
    内蒙古工业大学
    内蒙古工业大学
    内蒙古工业大学
    内蒙古工业大学

引用该论文

王志敏,田瑞,齐井超,李培涛,卫强. 倒梯形腔体接收器的结构设计及光学性能研究[J].光学学报,2017,37(12):1222003.