全光谱日光模拟器的辐照特性研究

摘要

本文以沙漠环境模拟实验室日光模拟器为研究对象，通过光学软件分析和实验研究相结合的方法对实验室日光模拟器接收面内部辐熙度值的分布进行研究，结果表明，使用光学软件分析预测日光模拟器接收面内部辐照度值分布是可行的，通过采用高反射率材料可以有效的提高辐照面的辐照度。
　　 光学软件分析部分采用了专用软件LightTools，通过建立日光模拟器模型对所研究问题进行分析。为了更为精确的描述实验室内部的日光模拟器接收面内部辐照度值分布情况，把日光模拟器的接收面划分为1915个网格对应着地面上195个测点。
　　 此外，在模拟中通过改变高反射率材料平面与日光模拟器的接收面所成角度和高反射率材料平面的宽度来实现接收面内太用辐射的变化。最后，将实测结果与光学软件验证结果进行了比较分析。
　　 对模拟结果分析发现：反射板从垂直到向外30度之间变化时，灯阵中心下方3.04m2接收面区域的辐照不均匀度都低于8.31％。比较辐熙不均匀度后可知灯阵中心下方3.04m2接收面区域内，反射板向外11度布置时辐照不均匀度最小且为6.9％。经计算把反射板向外11度布置时辐照不均匀度定为8.31％，满足这个均匀性的区域面积可以达到5.65m2，大于3.04m2.
　　 反射板宽度从900mm到1200mm之间变化时，发现中心下方3.04mz接收面区域内，有效辐照面内最大辐照度、有效辐照面内最小辐照度以及辐照不均匀度都没有变化，此现象说明这时的宽度的增加没有改变3.04m2接收面区域内辐照度以及辐照不均匀度，而是提高了该区域外的辐照度，从而有利于提高整个接收面区域的均匀性。
　　 但是考虑到宽度大于1000mm反射板加工及安装不方便，我们采用宽度为1 000mm尺寸的反射板来提高实验区域的效辐照面面积、辐照度以及辐照均匀度。

目录

1绪论

2太阳辐射模拟技术

3金属卤化物镝灯建模的光学基础

4蒙特卡洛方法和LighTools软件介绍

5灯阵模型的建立及模拟与实验的对比

6灯反射材料的选取和布置

7结论

致谢

参考文献

附录：硕士研究生学习阶段发表论文

论文说明：主要符号表

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