Стартовая >> Архив >> Вопросы прямого преобразования энергии

Определение кпд светопровода методом нестационарного режима - Вопросы прямого преобразования энергии

Оглавление
Вопросы прямого преобразования энергии
Методика исследования термоэлектрического преобразователя энергии
Метод  определения максимального кпд термоэлектробатарей плоской конструкции
Метод регистрации малых изменений температуры
Применение разнесенных термоэлементов для уменьшения веса
Преобразование больших постоянных токов в переменные
Радиоизотопные термоэлектрические источники энергии
К созданию полостного высокотемпературного приемника солнечного излучения
Определение кпд светопровода методом нестационарного режима
Перспективы использования солнечных энергетических установок
Исследование возможности создания кремниевых фотопреобразователей с р-n-переходом
Энергетические характеристики фотопреобразователей
Об особенностях механизма проводимости органических полупроводников

В. И. БАРАНОВ, Ю. А. ПОЛЯКОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ СВЕТОПРОВОДА МЕТОДОМ НЕСТАЦИОНАРНОГО РЕЖИМА
За последнее время возрос интерес к передаче лучистой энергии по специальным прозрачным каналам-световодам с использованием для этого полного отражения света от стенок монокристаллов сапфира, кварца, флюорита и других веществ.
При решении проблем передачи энергии по сложным каналам: сварки с помощью гибких светопроводов; передачи тепловой энергии к приемникам различных преобразователей через сапфировые окна (играющие роль защиты от космической средь: внутреннего объема летательного аппарата); обеспечения солнечной энергией различных устройств через светопровод; радиационной пирометрии возникает необходимость в широком экспериментальном исследовании высокотемпературных светопроводов с тепловой точки зрения.
Одним из основных требований, предъявляемых к светопроводу, является высокий коэффициент полезного действия передачи лучистой энергии; следовательно, транспортировка энергии по световому каналу должна осуществляться с возможно малыми потерями тепла для конкретной конструкции светопроводящего устройства.
Простейшая модель светопровода представляет собой прозрачное тело, как правило монокристалл, выполненное в виде цилиндра с обработанной соответствующим образом боковой поверхностью для обеспечения отражения светового потока внутри кристалла от стенок. Коэффициент полезного действия светопровода для задач переноса тепловой энергии в виде излучения выражается отношением удельных тепловых потоков на выходе н входе светопровода.
Величина к.п.д. светопровода зависит от материала кристалла, геометрии канала (в частности, длины и коэффициента поглощения материала, который в свою очередь зависит от температуры, технологии изготовления и др.), спектральной характеристики падающего излучения и условий охлаждения.
Большим шагом в деле практического использования светопроводов является создание надежной методики измерения тепловых потоков. В настоящей работе предлагается метод нестационарного процесса для определения к.п.д. светопровода.


Рис. 1. Схема к теории нестационарного измерения тепловых потоков
Теоретическая основа метода заключается в анализе одномерной задачи нестационарной теплопроводности, где неограниченная пластина находится в момент времени τ ≥0 в состоянии теплообмена с окружающей средой под действием светового потока, падающего на свободную поверхность. Так как в центре пластины  =0 (задача симметричная), то рассматривается половина пластины толщиной R, одна сторона которой имеет адиабатическую изоляцию (рис. 1). Будем считать, что зависимость температуры поверхности t(R) от времени нам известна, т. е. при τ≥0, t(R)=f(τ). Анализ задачи чрезвычайно облегчается, если i(R) представить в виде ступенчатой функции. Разбиваем временной интервал, в течение которого происходит тепловой процесс, на т одинаковых (пока произвольных) участков. Задача теплопроводности решается последовательно



 
« Антикоррозионная защита полимерными порошковыми материалами   Вопросы эффективности производства и качества работы »
электрические сети