非球面太陽能聚光系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文設計了一種偏軸線聚焦的太陽能聚光鏡，此聚光鏡反射鏡面的面型由一組具有特定系數(shù)a2,a4,a6,a8,C的偶次非球面方程所決定，用這組特定系數(shù)的高次柱面作為聚光鏡，其對光的壓縮比可達到635:1。
　　首先，由高次柱面太陽能聚光鏡的面型方程、光反射定律，推導出在高次柱面內壁上反射光束矢量與入射光束矢量和高次柱面的結構參數(shù)a2,a4,a6,a8,C之間的關系。由此，得到了聚光系統(tǒng)聚光效率的評價函數(shù)表達式，理論分析闡明了非球面系數(shù)與

2、系統(tǒng)評價函數(shù)之間的函數(shù)關系。
　　其次，采用粒子群算法對高次柱面的結構參數(shù)a2,a4,a6,a8,C進行優(yōu)化設計，以聚光系統(tǒng)的評價函數(shù)作為粒子群算法中的適應度函數(shù)，尋找能使適應度函數(shù)最小的偶次非球面系數(shù)。通過優(yōu)化這些參數(shù)，使入射光束經(jīng)高次柱面內壁反射后全部聚焦在一條與柱面母線平行的窄寬度的線段上，形成線聚光。
　　最后，對設計結果進行計算機模擬驗證和現(xiàn)場模擬實驗，并給出了整個高次柱面太陽能聚光鏡對太陽光束的反射效果圖和現(xiàn)場模