首页 > 学术论文

塔式太阳能热电系统的聚光仿真与聚焦策略优化

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:50:06
热度:

塔式太阳能热电系统的聚光仿真与聚焦策略优化【摘要】:塔式太阳能热电系统是适合大规模太阳能发电的一种理想形式,具有广阔的发展前景。包含定日镜场和吸热器的聚光集热系统作为整个系统的前端

【摘要】:塔式太阳能热电系统是适合大规模太阳能发电的一种理想形式,具有广阔的发展前景。包含定日镜场和吸热器的聚光集热系统作为整个系统的前端部分,其工作状况直接决定了后续子系统的运行情况,并影响整个系统的性能。研究聚光集热系统的聚光仿真和聚焦策略有着十分重要的现实意义,可以为实际电站的设计及运行提供参考。为了实现快速准确的聚光仿真并寻求合理有效的聚焦策略,本文主要完成了以下工作:(1)在非平行太阳光的基础上,建立聚光集热系统的光热能量模型,分析聚光过程,提出几何投影法和光线追迹法相结合的技术来进行聚光仿真,获得镜场光学效率和吸热器能流密度;仿真结果与实际结果的对比验证了仿真方法的正确性。(2)利用现有的GPU和CUDA平台,利用GPU的强大并行计算能力处理聚光仿真程序中的复杂计算,大幅提高程序执行的效率;结果表明,在不失精度的条件下,聚光仿真得到显著的加速。(3)在上述工作的基础上,建立镜场聚焦策略优化模型,该模型在保证吸热器接收高能量的前提下,实现吸热器能流密度的均匀分布;采用改进的遗传算法求解优化模型,确定各镜场子区域的聚焦点;优化后的聚焦策略有利于保障系统运行性能。 【关键词】:塔式太阳能热电系统 聚光仿真 光学效率 能流密度 GPU并行计算 聚焦策略优化
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 致谢5-6
  • 摘要6-7
  • Abstract7-12
  • 第一章 绪论12-24
  • 1.1 研究背景与意义12-15
  • 1.1.1 塔式太阳能热电系统简介12-13
  • 1.1.2 塔式太阳能热电系统的国内外发展情况13-15
  • 1.2 塔式太阳能热电系统聚光集热系统的研究现状与发展趋势15-21
  • 1.2.1 聚光集热系统的研究现状15-20
  • 1.2.2 聚光集热系统的现有研究中存在的问题与发展趋势20-21
  • 1.3 本研究的主要内容与论文结构21-24
  • 第二章 塔式太阳能热电系统的聚光仿真24-52
  • 2.1 引言24
  • 2.2 非平行太阳光24-26
  • 2.2.1 太阳光锥25
  • 2.2.2 太阳圆盘25-26
  • 2.3 聚光集热系统的物理模型26-28
  • 2.3.1 聚光集热系统的坐标系表示26-27
  • 2.3.2 太阳位置与主入射光的计算27-28
  • 2.3.3 定日镜的主反射光与法向量的计算28
  • 2.4 聚光功率计算28-32
  • 2.4.1 太阳光垂直入射强度DNI29-30
  • 2.4.2 定日镜的光学效率30-32
  • 2.5 聚光仿真方法32-42
  • 2.5.1 几何投影法32-36
  • 2.5.2 光线追迹法36-40
  • 2.5.3 仿真方法的实施流程与评价40-42
  • 2.6 仿真结果与分析42-50
  • 2.6.1 单面定日镜聚光仿真结果与分析42-46
  • 2.6.2 镜场聚光仿真结果与分析46-50
  • 2.7 本章小结50-52
  • 第三章 基于GPU的聚光仿真并行加速52-70
  • 3.1 引言52
  • 3.2 图形处理器GPU52-55
  • 3.2.1 GPU简介52-53
  • 3.2.2 GPU的特点53-55
  • 3.3 统一计算设备架构CUDA55-60
  • 3.3.1 CUDA简介55
  • 3.3.2 CUDA编程模型55-57
  • 3.3.3 CUDA存储模型57-58
  • 3.3.4 MATLAB调用CUDA程序58-60
  • 3.4 聚光仿真的GPU并行加速60-64
  • 3.4.1 并行加速内容的确定60
  • 3.4.2 并行加速的实现60-64
  • 3.5 并行加速结果与分析64-68
  • 3.5.1 仿真环境64-65
  • 3.5.2 结果与分析65-68
  • 3.6 本章小结68-70
  • 第四章 基于GPU聚光仿真的镜场聚焦策略优化70-88
  • 4.1 引言70
  • 4.2 聚焦策略的优化模型70-72
  • 4.2.1 聚焦点选取与镜场子区域划分70-71
  • 4.2.2 优化模型71-72
  • 4.3 聚焦策略优化模型的求解72-78
  • 4.3.1 优化算法的确定72
  • 4.3.2 遗传算法简介72-73
  • 4.3.3 改进遗传算法的实现73-78
  • 4.3.4 算法流程78
  • 4.4 优化结果与分析78-86
  • 4.4.1 基于GPU的聚光仿真程序的适应性处理78-79
  • 4.4.2 优化模型有效性的验证79-80
  • 4.4.3 优化结果与分析80-86
  • 4.5 本章小结86-88
  • 第五章 总结与展望88-90
  • 5.1 总结88
  • 5.2 展望88-90
  • 参考文献90-94
  • 作者在学期间所取得的科研成果94


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能热发电技术    张耀明;

塔式太阳能热发电站镜场的优化设计    魏秀东;卢振武;林梓;王志峰;

基于图形处理器(GPU)的通用计算    吴恩华,柳有权

遗传算法研究综述    葛继科;邱玉辉;吴春明;蒲国林;

遗传算法的特点及应用领域研究    杜文丽;原亮;

一个有效的多边形裁剪算法    鲍虎军,彭群生

混合双轴太阳自动跟踪装置的研究    王尚文;高伟;黄树红;

太阳能热发电技术与系统    杨敏林;杨晓西;林汝谋;袁建丽;

太阳能发电技术综述    于静;车俊铁;张吉月;

塔式太阳能聚光系统太阳影象方程    张国勋,饶孝枢

两种随机优化算法的改进及其化工应用研究    成飙

CUDA平台上的CPU/GPU异步计算模式    姚平

太阳能热发电聚光系统的建模与控制策略研究    徐明

太阳能热发电中的光能传递模拟    鲍鹏

塔式太阳能热电系统的成像仿真与聚焦策略研究    周艺艺

太阳能利用跟踪技术的研究进展    许启明;冯俊伟;宫明;

跟踪式光伏发电系统的性能分析    高亮;蔡世俊;高鹏;李果华;施正荣;朱拓;

基于垂直双轴结构太阳能光电跟踪系统研究    韩宇龙;於正强;赵安璞;方舟;吴旭峰;

基于改进的遗传算法与龙格库塔法的弹道求解方法    刘彦君;

利用GPU进行通用数值计算的研究    徐品;蓝善祯;刘兰兰;

基于GPU的MD6算法快速实现    李立新;叶剑;余洋;

太阳能电池板双轴跟踪能量增效的研究    马慧慧;白连平;

一种基于动态纹理的运动场景可视化方法    陈红倩;李凤霞;黄天羽;战守义;

火焰实时模拟的新算法    李伟伟;王健;陈轶;王钲旋;

基于遗传算法的合作演化仿真    朱海燕;王力虎;

An Automatic and Efficient Solar Charging System    

用GPU加速Cache模拟    李瑞瑞;高小鹏;龙翔;

一种复杂目标RCS估计的快速仿真方法    李蔚清;苏智勇;杨正龙;吴慧中;

基于顶点属性的三维网格模型混合平滑算法    陈琰;高月芳;朱同林;

基于GPU的多分辨率体数据重构技术研究    罗月童;薛晔;刘晓平;

基于GPU的实时水面模拟方法研究    谢文军;陈皓;刘晓平;

基于投影距离的改进软阴影生成算法    陈皓;刘晓平;

基于COSMOSMotion太阳能跟踪凸轮机构的设计    郑硕;李明滨;尹东文;杨柳斌;

基于虚拟仪器的双轴太阳跟踪系统    李鹏;廖锦城;蔡兰兰;吴贺利;杨培环;

GPU加速的蚁群算法在HP模型中的应用    林旭生;田绪红;冯志炜;陈茂资;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

基于GPU并行计算的数值模拟与燃煤锅炉系统的优化研究    吴锋

基于MPI和GPU直流电法和大地电磁法三维正演的并行算法研究    张帆

无线传感器网络的覆盖优化技术研究    匡林爱

基于内容的大规模图像检索关键技术研究    陈永健

面向CPU-GPU异构并行系统的编程模型与编译优化关键技术研究    唐滔

大型仓储系统的调度算法研究    马永杰

近海海浪的仿真研究    陈俊

高精度人眼像差哈特曼探测器的研制    夏明亮

基于非线性弯曲的伸缩臂优化研究    齐成

近期数据流频繁项集挖掘    韩君

GPU并行免疫算法在冷轧生产调度中的应用    魏卓群

基于GPU的H.264并行解码器设计    梁霞

反走样技术和滤波技术在地图可视化表达中的应用    吕艳

基于改进遗传算法的自动组卷研究    赵加江

交互式海洋动漫平台场景特效制作    付浩生

笔记本电脑电源管理系统设计    辛尧辰

一种新型的江南体育在线直播观看 发电控制系统的研究    刘凤龙

参数模糊控制的智能优化算法及其应用    杨传鑫

太阳能热发电技术    纪献兵;蒲绍选;谢建;李云苍;刘滔;

遗传算法中突变算子的数学分析及改进策略    张良杰,毛志宏,李衍达

太阳能热发电技术现状及发展    汤延令;

过程分析化学的新进展    李华,高鸿

基于移动窗口-迭代遗传算法的近红外光谱波长选择方法    成飙;陈德钊;吴晓华;

偏最小二乘分光光度法同时测定扑热息痛等五组分含量    张立庆,吴晓华,唐曦,朱仙良,苏文庭

塔式太阳能热力发电技术进展    廖葵;龙新峰;

太阳能热发电技术及系统示范    李鑫;

太阳能热发电技术    张耀明;

现代近红外光谱技术及应用进展    徐广通,袁洪福,陆婉珍

聚光条件下太阳能光电热联用途径初探    杨智勇;王一平;

粒子群优化算法的理论及实践    张丽平

PLSR用于化学化工建模的几个关键问题的研究    成忠

连续蚁群优化算法的研究及其化工应用    程志刚

中国太阳能长期变化及计算方法研究    赵东

太阳能自动跟踪发电控制系统的开发与设计    郎龙军

脉冲筛板塔回收废液中己内酰胺的中试及工业化    谢方友

基于分形修正PID算法的弹上舵机控制器研究    侯伟波

杀爆战斗部虚拟实验中实时连续碰撞检测算法研究与实现    沈贤平

定日镜反射光斑仿真及定日误差的视觉测量技术研究    刘宇

高性能塔式太阳能定日镜控制系统研究    刘化果

塔式太阳能热电系统定日镜场光学仿真与应用研究    谢飞

太阳能热发电中的光能传递模拟    鲍鹏

塔式光热电站定日镜场的发展现状及技术创新趋势    周振捷;廖文俊;

定日镜系统    钱坤泉

塔式太阳能热发电系统定日镜场的布置    张宏丽;

定日镜技术研究进展与应用    李艳厦;李胜涛;倪伟跃;郭庆宾;

塔式太阳能定日镜控制系统综述    王孝红;刘化果;

塔式太阳能定日镜聚光成像建模及仿真    许芬;

一种简捷的定日镜跟踪角度计算方法    严刚峰;周勇;石航飞;张方宇;李杰;杨弈昕;徐宁璟;

塔式电站定日镜场布置范围的理论分析    张宏丽;王志峰;

定日镜镜面弯曲机构设计及面形优化    孟力;尤政;

塔式定日镜运动规律    徐任学

定日镜结构优化分析    宫博;李正农;王莺歌;王志峰;

分隔缝对定日镜风荷载和风效应的影响    李正农;宫博;王莺歌;王志峰;苏万林;刘艳萍;

定日镜构架支撑柱采用钢管混泥土结构的经济效益分析    陈健陵;陈勇军;陈旭;倪勇;

地下和无窗建筑定日镜导光管采光照明的试验研究    张志勇;张立京;徐宁;

塔式太阳能热发电厂的定日镜有效利用率计算    郭苏;刘德有;

定日镜结构风振响应分析    王莺歌;李正农;宫博;

塔式太阳能聚光系统太阳影像仿真及能量中心计算    刘宇;许芬;

多阶模态力法研究定日镜等效风荷载    宫博;李正农;王志峰;王莺歌;罗叠峰;

基于Lyapunov稳定性理论的定日镜模型参考自适应控制仿真研究    许芬;王雨;

塔式太阳能热发电系统研究进展    张耀明;刘德有;张文进;卞新高;

走近亚洲首座塔式光热电站    本报记者 李永强

八达岭太阳能电站定日镜安装完毕    记者 于丽爽 通讯员 王文兰

太阳能岛“水上漂” 追踪太阳有妙招    李忠东

思想有多远,我们就能走多远    本报驻浙江记者 董波

江宁太阳能电站将试发电,一度一元    实习生 李智勇 本报记者 侯静

打造“阳光三峡”,值得江苏花钱    孙巡

10朵“向日葵”,收集阳光照亮未来馆    本报记者 马海邻

大规模利用太阳能时代即将到来    何祚庥

期待太阳能时代    艾俊平 整理

迎接大规模利用太阳能时代    汪晴

无光象聚光定日镜的偏轴象差的分析与修正    林晨星

面向塔式太阳能聚光系统的柔性定日镜设计    孟力

定日镜和幕墙结构的抗风性能研究    宫博

塔式太阳能定日镜结构风荷载特性及风致响应研究    王莺歌

关于VPB系统的时间渐进性以及自旋—仰角跟踪模式下定日镜的若干课题研究    李莉

塔式定日镜姿态角的最优估计    王凯迪

塔式太阳能定日镜定日精度在线测量技术研究    任凯

多定日镜风场数值模拟    孙进

塔式太阳能热电系统定日镜场光学仿真与应用研究    谢飞

塔式电站中定日镜场的建模与仿真    何丽娟

塔式定日镜受风载荷和跟踪误差影响的聚光效率特性研究    陆永亚

定日镜反射光斑仿真及定日误差的视觉测量技术研究    刘宇

高性能塔式太阳能定日镜控制系统研究    刘化果

塔式太阳能定日镜聚光成像策略研究与控制系统设计    姚梦凯

定日镜结构的模态及静力优化分析    梁笑寒

Baidu
map