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摘 要
Abstract
主要符号对照表
目 录
Contents
第1章 绪 论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 太阳能光热发电技术
1.3 塔式太阳能热发电站的发展现状
1.4 定日镜跟踪聚光技术研究现状
1.4.1 太阳跟踪技术
1.4.2 太阳能聚光技术
1.5 聚光镜场结构设计研究现状
1.5.1 镜场基本结构形式
1.5.2 镜场布置优化技术
1.6 本文的主要研究内容
第2章 单级反射式聚光镜场分析模型
2.1 引言
2.2 单级反射式聚光镜场及其光学损失
2.2.1 塔式太阳能热发电系统的组成与工作原理
2.2.2 定日镜的构成与工作原理
2.2.3 镜场及其光学损失分析
2.3 太阳能聚光利用的理论基础
2.3.1 太阳形状模型
2.3.2 太阳的视运动轨迹
2.4 镜场性能的计算方法与评价指标
2.4.1 聚光镜场的年均光学效率
2.4.2 平准化成本模型
2.4.3 本文采用的性能评价指标
2.5 单级反射式聚光镜场的光学效率分析
2.5.1 光学效率的数值计算模型
2.5.2 参考算例及其分析
2.6 单级反射式定日镜的成本分析
2.7 群控式定日镜的工作原理及基本构型
2.8 本章小结
第3章 多级反射式定日镜实用化设计方法的研究
3.1 引言
3.2 多级反射式聚光的基本原理
3.3 多级反射式定日镜的聚光光路设计
3.4 曲面子镜的镜面面型设计
3.4.1 几种规则曲面面型的性能对比分析
3.4.2 基于非成像光学的自由曲面面型设计
3.4.3 抛物面型和自由曲面型聚光系统的性能对比分析
3.5 基于群控跟踪的多级反射式定日镜总体结构的实现
3.6 本章小结
第4章 基于蒙特卡洛光线追踪的多级反射式定日镜光学性能的分析研究
4.1 引言
4.2 蒙特卡洛光线追踪模型的建立
4.2.1 蒙特卡洛光线追踪法的基本原理
4.2.2 基于蒙特卡洛光线追踪法的数学模型
4.2.3 数学模型的验证
4.3 多级反射式定日镜的光学性能数值模拟与分析
4.3.1 多级反射式定日镜的聚光特性模拟
4.3.2 多级反射式定日镜与单级反射式定日镜的光学效率比较
4.4 关键因素对定日镜聚光性能的影响规律
4.4.1 群控式结构参数对聚光性能的影响
4.4.2 关键误差对聚光性能的影响
4.5 本章小结
第5章 多级反射式聚光镜场的布置优化设计
5.1 引言
5.2 面向多级反射式定日镜的镜场基本结构形式
5.3 镜场的布置优化算法
5.3.1 基于年均等效效率分布的镜场布置
5.3.2 基于效率成本比分布的镜场布置
5.3.3 镜场布置优化算法的验证
5.4 多级反射式聚光镜场的布置优化结果
5.5 多级反射式电站模型的性能分析
5.6 本章小结
第6章 多级反射式定日镜跟踪聚光系统的构建及实验研究
6.1 引言
6.2 跟踪聚光实验的总体方案设计
6.3 多级反射式定日镜样机及其关键零部件的结构设计
6.3.1 定日镜样机的总体结构
6.3.2 定日镜样机的关键零部件结构
6.3.3 定日镜样机的关键设计参数
6.4 基于太阳位置反馈的跟踪控制单元的研制
6.4.1 控制单元的主要功能及硬件结构
6.4.2 全闭环自动跟踪控制的实现
6.4.3 跟踪控制的程序设计
6.5 基于CCD的光斑能流密度分布的测量方法
6.6 跟踪聚光实验结果与分析
6.6.1 定日镜跟踪精度测试
6.6.2 聚焦光斑的测量及特性分析
6.7 本章小结
结 论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
个人简历
