Стр. 7 - В.В. Леонов - Моделирование отражающей поверхности концентратора высокотемпературной солнечной энергоустановки космического назначения

математические алгоритмы и программный комплекс [8], позволив-
ший моделировать распределение радиационных тепловых потоков
в зеркальных концентрирующих системах произвольной геометрии
с учетом переменных радиационных характеристик отражающих по-
верхностей и воздействия окружающей среды. Это позволило вычи-
слять диффузные и зеркальные угловые коэффициенты, индикатрисы
отражения и поля температур.
В качестве основной системы для исследования была выбрана
СКП, состоящая из параболического концентратора и сферического
полостного приемника (см. рис. 2). Для данной системы было прове-
дено исследование зависимости ее радиационных и энергетических
характеристик от качества отражающих поверхностей, соотношения
габаритных размеров элементов системы и точности ориентации на
Солнце.
Основной энергетической характеристикой СКП солнечной энер-
гии, которая в значительной мере определяет массу и габаритные
размеры энергоустановки, является коэффициент полезного действия.
При этом на практике выделяют геометрический ηг и энергетический
ηкп КПД [2].
Геометрический КПД определяется как отношение тепловой мощ-
ности N п, попавшей на приемник, к полной тепловой мощности N о,
отраженной рабочей поверхностью концентратора [2]. Значение ηг за-
висит от геометрических и оптико-механических параметров ЗКС, а
также от геометрических размеров приемника, а в случае использо-
вания полостных приемников и от размеров входного отверстия при-
емника. Геометрический КПД учитывает только геометрические вза-
имосвязи в СКП и при увеличении отношения радиуса r0 входного
отверстия приемника к радиусу r к концентратора стремится к едини-
це вне зависимости от характеристик ЗКС (рис. 4).
Здесь в качестве показателя точности поверхности используется
мера точности по Апариси hA [1, 2] — эмпирическая величина, ин-
Рис. 4. Зависимость геометрического КПД от относительного радиуса входного
отверстия приемника
98 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012