定日镜场光学效率的计算模型

定日镜场可将太阳光反射汇聚到安装在镜场中的吸收塔集热器上从而实现能量转换,不同的定日镜场参数会影响定日镜场的光学效率.本文通过光线追踪法与坐标变换等建立了定日镜场的光学效率计算模型,具体地,首先建立大地坐标系、镜面坐标系和光锥坐标系,并给出入射光线、反射光线以及法向的向量表示;其次,建立3个坐标系之间的坐标变换,利用坐标变换矩阵和方程联立判断并计算阴影遮挡损失、余弦损失、集热器截断效率等;最后,根据镜面反射率、大气透射率建立了定日镜场每块镜面的光学效率计算模型.

定日镜场的优化设计

介绍了2023年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛A题“定日镜场的优化设计”的命题背景和需要解决的问题,阐述了赛题的主要建模思路,给出了定日镜光学效率的计算模型,重点讨论了阴影遮挡发生和截断发生的判定条件.进一步,基于此模型,讨论了定日镜场的部分参数的优化设计,并给出了赛题的参考结果,最后,简要评述参赛论文评阅的总体情况.

线性菲涅耳太阳能聚光镜场遮挡性能分析

首先利用矢量分析,得到线性菲涅耳反射装置任一矩形镜元的入射角、反射矢量、跟踪倾角计算公式。然后通过坐标变换以及射线追踪法,得到被遮挡镜元所在平面上的阴影与遮挡分布,通过统计分析,给出线性菲涅耳镜场的阴影与遮挡效率。最后通过分析线性塔高、镜元间距、镜元宽度对LFR镜场阴影与遮挡效率的影响,给出线性菲涅耳聚光镜场的阴影与遮挡效率计算模型。