太阳模拟器关键技术研究.pdf

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1、ClassifiedIndex：TK514UDC：621SecrecyRate：UniversityCode：HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeTheKeyTechnologyResearchofSolar～‘1SimulatorCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeApppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExaml‘nation：WangH

2、aidongProf．ZhangJiayuSeniorEngineer．WangYongming一MasterofEngineeringMechanicalEngineeringCollegeofMechanicalEngineeringMay24st，2014Publicized10082河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本

3、人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者虢丑跏四1指制币虢矽【午年弓月刁日啪}垆年弓月7日河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。口保密，在一年解密后适用本授权书。本学位论文属于口不保密。(请在以上方框内打“寸’)学位论文作者签名：№f垆王渺雳、明日／

4、指导教师签名：劢心年弓月7日摘

5、要太阳模拟技术是使用人工光源模拟太阳光辐照特性的技术。其中，稳态太阳模拟器拥有广泛的应用领域，如太阳能光热发电、材料耐辐照老化、冶炼金属及军用产品试验等。随着新能源产业的发展，对太阳模拟实验平台的要求也逐渐提高，因此需要进行深入研究，以达到光学结构系统从同轴到离轴，光源由几十只小功率氙灯到几只大功率氙灯的演变过程，能够在研制和使用技术等方面积累大量实际经验，为后续开发和研制新型太阳模拟器打下坚实的基础。太阳模拟器实验平台设计对象主要包括光学系统、冷却系统、机械系统及控制系统。在光学系统方面，根据太阳光光谱特点选择短弧氙灯作为光源，利用TracePro光学

6、分析软件分析氙灯光路分布的原理，设计出聚光镜曲线及聚光罩，根据氙灯发光总功率及辐照度要求设计出空间灯阵原理方案。在冷却系统方面，根据短弧氙灯的发光性质选择冷却方式，利用热交换原理进行风机选型，为冷却系统原理方案设计奠定坚实基础。在机械系统方面，利用光源的准直性原理设计XYZ三轴调灯机构，为整个机械系统原理方案设计打下基础。在控制系统方面，根据太阳模拟器监测点位要求设计控制系统方案并确定检测位置及数量，为详细设计各部分控制原理方案做足准备。通过以上方法对太阳模拟器各关键技术部分的设计与分析，最终完成实验平台的搭建。从功能上满足光源经聚光罩聚焦后形成稳定光斑

7、，光斑区域具有较高温度、热量和一定均匀性，能够调整光斑大小、光照功率及光斑区域温度；从应用领域上，该实验平台可测试新型超高温耐热材料及太阳选择性吸收涂层介质，为太阳能光热发电领域的实验研究提供一个手段。关键词太阳模拟器；光学系统；冷却系统；机械系统；控制系统AbstractTheskillofsolarsimulationUSeStheartificiallighttosimulatesunlightirradiationcharacteristics．Amongthem，thesteady-statesolarsimulatorhasabroad．su

8、chasSOlarthermalpower,theresistantofmaterialsradiationaging，metalsmeltingandmilitaryproducttesting．Withthedevelopmentofnewenergyindustries，therequiringofsolarsimulationplatformhasgraduallyincreased，SOweneedfurtherresearch，reachingfromoff-axistocoaxialonopticalstructure，changingfr

9、omthesystemlightsourceevolutionbvthedoze