复合抛物面聚光器的光热联合建模方法

摘要

本发明公开了一种复合抛物面聚光器的光热联合建模方法，首先，根据几何设计参数生成复合抛物面聚光器的几何模型；继而读取太阳光照数据，结合复合抛物面聚光器安装表面的朝向与倾斜角度，进行光线追踪，估算复合抛物面聚光器各个部件表面由于光照带来的热流分布；再将计算所得的热流分布作为热流型边界条件加入复合抛物面聚光器的热力学模型，结合天气数据和运行参数计算出温度分布；最后，根据温度分布计算出收集并转化的太阳能、运行效率及其他性能指标。本发明为复合抛物面聚光器提供了一种更加准确全面的建模方法，弥补了现有建模方法缺少光热联合的不足，可以为复合抛物面聚光器的设计提供更强大、更快速的仿真工具。

主权项

复合抛物面聚光器的光热联合建模方法，其特征在于，包括以下操作：1)根据几何设计参数，生成包括反射器、真空玻璃管以及接收器在内的复合抛物面聚光器的各部件横截面几何形状，从而获取复合抛物面聚光器的几何模型；2)根据太阳光照数据并结合复合抛物面聚光器安装表面的朝向与倾斜角度，计算复合抛物面聚光器入射面上的直射光线和散射光线强度；然后根据所得强度生成一定数量的光线，利用光线追踪方法进行光学仿真，计算得出复合抛物面聚光器各个部件表面由于光照带来的热流分布；3)在复合抛物面聚光器的几何模型上划分网格，在每个网格上建立能量控制方程，得到复合抛物面聚光器的热力学模型；结合天气数据、运行参数和热流分布，将其作为边界条件加入复合抛物面聚光器的热力学模型，求解能量控制方程获取网格的平均温度，得到复合抛物面聚光器的温度分布；4)根据复合抛物面聚光器的温度分布得到热源温度，并计算出包括有效收集并转化的太阳能、运行效率在内的性能指标。