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组合非球面太阳能聚光镜的光学设计 被引量：5
1
作者 秦华 冯东太 +1 位作者 葛硕硕 王勇 《中国光学》 EI CAS 2014年第5期844-854,共11页
提出了一种组合非球面反射型太阳能聚光镜并给出了设计方法。聚光镜由38片非球面组成,每一片非球面都由一组特定系数C,a2,a4,a6,a8,a10的偶次非球面方程决定,是此特定非球面的一部分。根据非球面方程和光反射定律矢量形式,导出了非球面... 提出了一种组合非球面反射型太阳能聚光镜并给出了设计方法。聚光镜由38片非球面组成,每一片非球面都由一组特定系数C,a2,a4,a6,a8,a10的偶次非球面方程决定,是此特定非球面的一部分。根据非球面方程和光反射定律矢量形式,导出了非球面内壁上太阳反射光束的方向矢量与非球面系数C,a2,a4,a6,a8,a10的关系,适当地选择这些非球面系数,即适当地调整非球面面型,可以使太阳反射光束具有特定的方向矢量,使入射到非球面内壁上的太阳光束反射后全部聚焦在某一特定的区域内,形成小的光斑。每组特定系数都用粒子群优化算法求得,并经计算机模拟和实验证明其聚焦效果。聚光镜的光束压缩比为330∶1,其聚焦光斑可作为一种高温热源,而此聚光镜可以用在太阳能加热装置中。 展开更多
关键词 太阳能聚光镜 组合非球面 多项式系数优化 光束压缩比
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基于卡塞格林结构的高倍太阳能聚光镜 被引量：3
2
作者 潘其坤 张来明 +2 位作者 谢冀江 阮鹏 高飞 《中国光学》 EI CAS 2012年第4期388-393,共6页
针对传统聚光系统聚光倍数低、造价昂贵且结构复杂的弊端,对高倍太阳能聚光镜进行了设计研究。利用卡塞格林结构具有高倍聚光及光束耦合的优点进行编程建模,设计了新型高倍太阳能聚光镜,给出了设计方法及运用光学软件ZEMAX以不同入射角... 针对传统聚光系统聚光倍数低、造价昂贵且结构复杂的弊端,对高倍太阳能聚光镜进行了设计研究。利用卡塞格林结构具有高倍聚光及光束耦合的优点进行编程建模,设计了新型高倍太阳能聚光镜,给出了设计方法及运用光学软件ZEMAX以不同入射角度入射时的模拟结果。模拟结果表明,设计的太阳能聚光镜消除了球差的影响,在太阳光入射角为0.5°时,实现有效聚光比为544,光学效率为84.835%。该聚光镜较传统聚光镜有更高的光学效率,并且结构简单、价格低廉,有望商业化。 展开更多
关键词 非成像光学 太阳能聚光镜 卡塞格林结构 聚光比
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500倍卡塞格林式太阳能聚光镜设计与仿真
3
作者 张来明 谢冀江 +2 位作者 潘其坤 阮鹏 谭改娟 《太阳能》 2012年第10期51-53,共3页
对500倍卡塞格林式太阳能聚光镜进行了设计仿真,克服了传统聚光系统结构复杂、造价昂贵且聚光倍数低的弊端。利用卡塞格林结构具有光束耦合及高倍聚光的优点进行编程建模,设计了卡塞格林式500倍太阳能聚光镜,给出了设计方法及运用光学软... 对500倍卡塞格林式太阳能聚光镜进行了设计仿真,克服了传统聚光系统结构复杂、造价昂贵且聚光倍数低的弊端。利用卡塞格林结构具有光束耦合及高倍聚光的优点进行编程建模,设计了卡塞格林式500倍太阳能聚光镜,给出了设计方法及运用光学软件ZEMAX的模拟结果。模拟结果表明,设计的太阳能聚光镜消除了球差的影响,较传统聚光镜有更高的光学效率。在二维追日系统跟踪精度为0.5°时,实现有效聚光比544倍,光学效率71.09%,且价格低廉、结构简单,为太阳能聚光镜商业化开辟了一条新途径。 展开更多
关键词 非成像光学 太阳能聚光镜 卡塞格林结构 设计与仿真
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超环面-CPC组合系统的太阳能聚集特性分析 被引量：1
4
作者 张晓晨 帅永 谈和平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期235-239,共5页
结合光学软件比较分析了碟式抛物镜、菲涅尔反射镜、超环面聚光镜的聚集辐射性能,重点考察光线入射角度对光斑均匀性、聚光比等性能的影响。优化设计获得一种在聚光比、光斑均匀性、公差容忍度等性能方面都较优异的超环面-CPC组合系统,... 结合光学软件比较分析了碟式抛物镜、菲涅尔反射镜、超环面聚光镜的聚集辐射性能,重点考察光线入射角度对光斑均匀性、聚光比等性能的影响。优化设计获得一种在聚光比、光斑均匀性、公差容忍度等性能方面都较优异的超环面-CPC组合系统,为太阳能聚集设备的创新设计提供了新思路。 展开更多
关键词 太阳聚光镜 聚集特性 超环面 CPC 光线追迹
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高次柱面反射型太阳能聚光镜的光学设计 被引量：2
5
作者 秦华 类成新 +1 位作者 刘汉法 葛硕硕 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期227-234,共8页
提出了一种新型高效太阳能聚光镜,这种聚光镜用一组特定系数,a2,a4,a6,a8,a10,a12,a14,a16与C的高次柱面内壁的一部分作为反射镜.利用高次柱面方程和光反射定律,推导出了在高次柱面内壁上太阳反射光束的方向矢量与高次柱面系数C,a2,a4,a... 提出了一种新型高效太阳能聚光镜,这种聚光镜用一组特定系数,a2,a4,a6,a8,a10,a12,a14,a16与C的高次柱面内壁的一部分作为反射镜.利用高次柱面方程和光反射定律,推导出了在高次柱面内壁上太阳反射光束的方向矢量与高次柱面系数C,a2,a4,a6,a8,a10,a12,a14,a16的关系,通过优化设计这些系数,可以使入射到高次柱面内壁上的太阳光束反射后全部聚焦在一条与柱面母线平行的宽度很窄的线段上,形成线聚光.这组特定系数用粒子群优化算法求得,并经计算机模拟证明其聚焦效果.用这组特定系数的高次柱面作为聚光镜,其对光的压缩比可达148倍,其线性光斑可作为一种强光源或高温光源.高次柱面反射镜可由金属或玻璃直接磨制而成,也可由高次柱面骨架和铺设在骨架上的镀铝聚酯薄膜构成. 展开更多
关键词 太阳能聚光镜 高次柱面 多项式系数优化 线性聚焦
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反射式线性菲涅尔热发电技术
6
作者 刘玉卫 徐志斌 《经济技术协作信息》 2009年第33期126-127,共2页
本文主要介绍的反射式线性菲涅耳热发电的原理，并结合皇明2Mw在建项目的设计模型，分析了模型聚光镜场的主要光学性能和热学性能．并介绍了线聚焦的直接蒸汽生成技术。
关键词 反射式线性菲涅尔热发电技术 直接蒸汽生成技术 太阳聚光镜场 二级反射镜 太阳能接收器
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圆锥曲面Fresnel透镜数值设计方法（英文） 被引量：1
7
作者 程颖 房丰洲 +1 位作者 卢永斌 张效栋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期216-222,共7页
Fresnel透镜是最常见的太阳能聚光镜之一,曲面Fresnel透镜通常比平面Fresnel透镜具有更加优越的性能。基于非成像光学理论,提出了一种新型曲面Fresnel透镜的设计方法。曲面Fresnel透镜采用圆锥曲面基底,在满足Fresnel透镜机械参数要求... Fresnel透镜是最常见的太阳能聚光镜之一,曲面Fresnel透镜通常比平面Fresnel透镜具有更加优越的性能。基于非成像光学理论,提出了一种新型曲面Fresnel透镜的设计方法。曲面Fresnel透镜采用圆锥曲面基底,在满足Fresnel透镜机械参数要求的前提下,实现Fresnel透镜第二工作面面型的求解。基于可加工性的要求,利用该方法设计了不同形状的曲面Fresnel透镜,通过光学仿真分析了曲面Fresnel透镜的结构参数对聚光镜会聚比、容忍角、光照均匀性的影响,并分析了超精密加工条件下,由于加工误差对光学效率的影响。该设计方法为参数化曲面Fresnel透镜的分析提供了一种新的途径。仿真结果表明,具有小深宽比的曲面Fresnel透镜具有更好的均匀性和更高的能量利用率。 展开更多
关键词 非成像光学 太阳能聚光镜 曲面Fresnel透镜 超精密车削
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