拓扑优化与仿生设计在空间太阳能电站热设计中的应用

高效热设计与热控制是高功率连续微波无线传能与空间太阳电站(SSPS)领域的研究热点之一,引起了国内外同行专家的高度关注与浓厚兴趣.本文针对欧米伽空间太阳能电站(SSPS-OM EGA)的结构特点及其对热设计与热控提出的巨大挑战,基于拓扑优化与仿生的思想,提出了一种新的热设计策略与方法.首先,联合流体出口边界与流道构型,...     

空间太阳能电站

封底照片说明照片是未来空间太阳能电站的模拟图。早在1968年,美国科学家彼得·格拉赛就首先提出了建造空间太阳能电站的构想:将无比巨大的太阳能电池阵放置在地球轨道上,组成太阳能发电站,     

日本欲建太空太阳能电站

据美国物理学家组织网报道,日本打算开发一个耗资2万亿日元（约合210亿美元）的太空太阳能工程,该工程将在30年时间里实现以微波或激光的形式,把电从太空传送到13本的大约30万个家庭．     

卫星太阳能电站教学演示系统

介绍了自制的卫星太阳能电站教学演示系统,根据已制作成功的X波段小功率微波输电实验模型,介绍了人造太阳光源(氙气灯和微波硫灯)的工作原理和发光特性;给出了部分市售太阳能电池板的技术参数和选择原则;说明了简易耿氏振荡器的组成和实验应注意的问题;分析了喇叭天线菲涅耳区的场分布,并测量了相应的传输效率;解释了微波二极管的整流机理,总结了国产硅点接触微波二极管整流的实验结果,指出了二极管使用的注意事项．     

塔式太阳能发电系统镜场跟踪角分析

塔式太阳能聚光热发电系统是大规模太阳能热发电系统中极具吸引力的一种方式,具有许多优越的性能是线聚焦系统所没有的,塔式系统的关键技术之一是定日镜的跟踪控制。本文首先利用矢量法,推导出基于镜场坐标的跟踪角,入射角算法,以方便系统如镜场余弦系数,阴影与遮挡系数等光学效率的分析,然后对镜场中定日镜的跟踪角的变化趋势及速度进行分析,进一步可方便跟踪控制策略的定制以及机械结构的设计,最后针对定日镜跟踪控制器的经纬度设置误差,对镜场的定日镜跟踪角误差进行了统计分析,以利于跟踪控制区域的确定。     

光压摄动对空间太阳能电站轨道的影响研究

针对以重力梯度稳定方式设计的3种典型空间太阳能电站轨道动力学问题,提出了考虑地影和有效截面积变化的太阳光压模型.首先,采用能量方法,通过Legendre变换,引入广义动量,建立了Hamilton体系下轨道的正则方程;其次,采用辛Runge-Kutta方法求解相应的正则方程;最后通过数值试验分析,验证了模型的有效性以及数值求解方法的稳定性.同时,说明了地影和有效截面积变化对空间太阳能电站轨道有显著的影响;给出了空间太阳能电站对其半长轴、离心率以及轨道倾角的轨迹曲线,为空间太阳能电站的设计提供一种理论参考.     

新世纪新能源——太阳能

 随着常规能源的日渐枯竭,能源供需矛盾日趋尖锐,新能源的开发和利用是我们人类不得不思考的一个问题。而太阳能则是取之不尽,用之不竭的一种绿色环保能源。太阳能不受任何人控制和垄断,它的利用也比较灵活,规模可大可小。     

空间太阳能电站发展及研究

随着国际能源危机的日益紧迫,空间太阳能电站（SPS）概念受到了世界各国的广泛关注,发展SPS,优化能源结构也成为我国解决能源需要的可靠途径。本文对SPS的起源、概念和发展历程进行了阐述,针对当前SPS典型系统模型,分析和总结了SPS的关键技术。结合我国当前的技术水平和未来科技发展的进步,对我国发展SPS提出了设想,采用先进的轻型薄膜聚光设计概念初步提出了一种新型SPS构型,并介绍了该构型的组成、功能及光路设计。该结构大大减小了系统质量,降低了运载的发射成本和发射难度,可为未来我国SPS的发展提供有益补充和借鉴。     

封底照片说明

照片是未来空间太阳能电站的模拟图。早在1968年,美国科学家彼得·格拉赛就首先提出了建造空间太阳能电站的构想：将无比巨大的太阳能电池阵放置在地球轨道上,组成太阳能发电站,将取之不尽、用之不竭的太阳能转化成数千兆瓦级的电能,然后将电能转化成微波能,并利用微波或无线技术传输到地球。能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式（激光也可以直接通过太阳能转化）,并利用天线向地面发送能束。     

肖特基二极管整流的计算与测量

 提出了改进型的肖特基二极管整流数理模型,用加速迭代法和四阶精度龙格-库塔法编制了计算程序,并结合实验测量得到了整流效率与输入功率、频率和负载等关系曲线:负载一定时,输入功率从零开始增大,整流效率先快速上升,然后上升趋势变缓;输入功率一定时,负载从零开始增大,整流效率先增大后减小,对于某一固定的输入功率,存在着一个最佳负载值;当输入功率和负载都相同时,降低工作频率,整流效率上升。型号为2DV10B的X波段管子在负载为525 W、输入功率为10 mW、频率为3.2 GHz时获得的整流效率为75.2%;频率为10 GHz时获得50.2%的效率,实验测量结果与理论分析一致。