[发明专利]椭圆形集热管热流密度分析方法

摘要

本发明公开了椭圆形集热管热流密度分析方法，本方法依据蒙特卡洛光线追踪法，计算涉及以下四个随机量的模拟：入射时太阳光光线锥度角、光线入射在反射镜上的位置、入射点位置反射镜的制造误差，和跟踪系统跟踪误差。本方法考虑光场地基的位置误差、太阳位置在全年的变化、相邻集热器间的遮挡作用、反射镜误差和跟踪误差等因素，实际光场可能产生的所有影响因素都在计算中有所体现。

主权项

1.椭圆形集热管热流密度分析方法，其特征在于：依据蒙特卡洛光线追踪法，计算涉及以下四个随机量的模拟：入射时太阳光光线锥度角、光线入射在反射镜上的位置、入射点位置反射镜的制造误差，和跟踪系统跟踪误差，步骤一、根据输入的时刻、经纬度、地基误差计算太阳位置，确定入射角；同时计算出排遮阳系数、IAM、ANI、末端损失和跟踪角等；步骤二、确定入射的N条光线的阳光锥角；步骤三、确定入射光在反射镜上位置；步骤四、确定入射点反射镜制造误差；步骤五、联立入射光方程y＝kx+b和反射镜方程y＝(x+tp)^2/4p+c，求出入射点位置(x0,y0)，求导反射镜方程得到该位置的切线的斜率k0，k0+M为考虑反射镜制造误差后的斜率，1/(k0+M)为反射镜在该点的法线斜率。入射光与法线夹角等于反射光与法线夹角，以此计算出反射光斜率。由点线法，可求出反射光的几何方程y＝k’x+b’；步骤六、联立反射光方程y＝k’x+b’和集热管方程(x+t1)^2/a^2+(y+t2)^2/b^2＝1，求出的解为反射光入射到集热管上的位置点坐标；步骤七、统计光线携带能量，计算出集热管上热流分布，将反射光打到集热管上的坐标(x,y)转换为极坐标(p，r)，极坐标原点为集热管中心，组成新矩阵(p,r,I’)，以角度p对矩阵(p,r,I’)排序，每1°区间内I相加后得到热量Ia，Ia除以1°对应集热管面积得到热流密度P，集热效率即为Ia之和与入射能量I之和。