太陽能熱推進系統聚光器參數優化*

黃敏超，吳 尚

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

?

太陽能熱推進系統聚光器參數優化*

黃敏超，吳 尚

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

采用先進遺傳算法對太陽能熱推進系統一次聚光器參數進行優化，達到減小推進系統質量的目的。以聚光器太陽光收集效率和聚光器質量為優化目標函數，建立聚光器工作的數學模型，并開展相關仿真研究。仿真結果表明，先進遺傳算法可有效用于太陽光收集效率和聚光器質量優化分析。

聚光器；收集效率；質量；優化

太陽能熱推進系統一次聚光器是整個系統的重要組成部分，決定著供給能量的大小，影響著整個系統的光熱轉換效率和推力器的性能。在太陽能熱推進系統一次聚光器的設計方案中。理想的旋轉拋物面聚光器是太陽能熱微推進系統一次聚光器的最佳選擇[1]。理想的旋轉拋物面聚光器具有良好的聚光特性,能把平行于光軸的入射光線匯聚在焦點上，具有功率高、聚光比高、質量輕和體積小的優點。旋轉拋物面聚光器的聚光原理及光路如圖1所示，聚光器的頂點在旋轉拋物面的正中心，平行于光軸入射到拋物線上的任一點的光線SM，其反射光線都匯聚于拋物線的焦點F上。旋轉拋物面是拋物線繞光軸旋轉一周得到的,因此拋物面上的點都具備同樣的聚光性質,平行于光軸入射到拋物面上的所有反射光線都將聚集在焦點上,這就是旋轉拋物面聚光器聚光的原理[2]。……