塔式太阳能热电站中镜场能流分布特性与优化的任务书.docx

塔式太阳能热电站中镜场能流分布特性与优化的任务书
任务书：塔式太阳能热电站中镜场能流分布特性与优化
一、研究背景与意义
随着全球能源需求的不断增长，清洁能源的重要性愈发凸显。太阳能作为一种绿色能源，具有丰富、广泛分布、环保清洁等特点，被广泛应用于发电、热水供应等领域。而塔式太阳能热电站作为一种集光电转换、热能储存、发电于一体的新型能源利用方式，也越来越受到研究和应用的重视。
在塔式太阳能热电站中，镜场是能量收集的关键部分，其能流分布特性会影响整个系统的能量转换效率和性能。因此，研究镜场的能流分布特性以及优化方案，具有重要的理论意义和应用价值。
二、研究内容
本次研究旨在探究塔式太阳能热电站中镜场的能流分布特性，并寻求优化方案，具体包括以下内容：
1.建立数学模型，分析镜面反射光线的轨迹、能量转换过程和损耗情况。
2.研究镜场的光学特性，以及场内能量的分布规律和影响因素。
3.运用计算机仿真和实验验证相结合的方法，对镜场的能流分布特性进行分析和优化。
4.探究镜场优化的方案，包括镜面形状、横截面形状、镜面面积分布等因素对系统性能的影响和优化方案。
三、研究方法
本研究采用计算机仿真和实验验证相结合的方法，建立热力学及光学模型，运用计算机软件模拟光线追踪，并通过实验验证镜面的光学特性和能流分布特性。具体研究方法如下：
1.建立数学模型，分析镜面反射光线的轨迹、能量转换过程和损耗情况。
2.研究镜面的几何特性、折射率、反射率、吸收率、表面粗糙度等光学参数，分析对能量转换过程的影响。
3.运用计算机软件，模拟光线追踪，分析镜场的光学特性和能流分布规律。
4.通过实验验证，测量镜子的光学性能和能流分布特性，比较计算模拟和实验结果的一致性。
5.根据研究结果，探讨镜面形状、横截面形状、镜面面积分布等优化方案对系统性能的影响和优化方案。
四、研究时间安排
本次研究计划时长为6个月，具体时间安排如下：
第1-2个月：文献阅读、建立数学模型和计算机仿真；
第3-4个月：实验设计和实验验证，收集实验数据；
第5-6个月：数据分析和结果总结，撰写论文。
五、研究成果
本次研究将产生以下成果：
1.塔式太阳能热电站镜场能流分布特性的数学模型和计算机仿真程序。
2.镜面反射光线的轨迹、能量转换过程和损耗情况的分析结果。
3.镜场的光学特性和能流分布规律的分析结果。
4.镜面形状、横截面形状、镜面面积分布等优化方案对系统性能的影响和优化方案。
5.研究成果将发表并发表在重要学术期刊上。
六、参考文献
[1]屈钟菡,张旭,周绪刚.塔式太阳能热电站集光系统的设计优化[J].气象与环境学报,2019,35(2):60-66.
[2]仇立广.太阳能光热发电技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2017.
[3]Ruck,R.T.,Brown,D.W.andMcElroy,D.L.,1982.Asystemdesignandperformanceanalysistechniqueforasolarpowertower.SolarEnergy,28(3),pp.201-212.
[4]郭凯南,何宏昌,张江平.太阳能热发电镜场系统优化[J].能源与环境,2017(3):60-64.