Концентратор лучистой энергии "Пересвет" и способ его изготовления Советский патент 1983 года по МПК F24J2/12 

« Изобретение относится к оптике, частности к концентраторам лучисто энергии и способам их изготовления Известен концентратор лучистой энергии, содержавший расположенные коаксиально и со смещением одна от ситёльно другой вдоль общей оси коронки с внутренней отражательной поверхностью, закрепленные на несущем каркасе | 1 3 . Известен способ изготовления концентратора лучистой энергии путем поочередного центробежного формоаания коронок в сосуде с кольцевы перегородками, предварительно заполненном жидкостью, не смешивающей с формовочной и с большим удельным весом. В концентраторе коронки выполнены сферической формы и их фокальные зоны совпадают. Коронки вырезаны по одному общему сферическому профилю так, что плоскость сеч ния каждой перпендикулярна общей оси t 2 3 . С помощью известного концентрато ра можно собирать лучистую энергию солнца с больших площадей. Однако коэффициент концентрации при этом ограничен образующей коронки В известном способе изготовления концентратора поочередное центробеж ное формование коронок ведут при постоянной скорости вращения сосуда но со смещением его оси вращения, что не позволяет изготавливать коронки с различными фокусными расстояниями, снижая коэффициент концентрации. Кроме того, закрепление коронок на каркасе после их изготов ния требует проведения юстировочных работ, что в свою очередь также влияет на достижимый коэффициент концентрации. Целью изобретения является повыш ние коэффициента концентрации. Поставленная цель достигается тем, что в концентраторе лучистой энергии, содержащем расположенные коаксиально и со смещением одна относительно Другой вдоль общей оси коронки с внутренней отражательной поверхностью, закрепленные на несущем каркасе, коронки выполнены с софокусными параболической формы образующими, причем нижняя кромка каждой внутренне расположенной коронки лежит на боковой поверхности воображаемого конуса с вершиной в общем фокусе коронок и основанием 0 по периметру совпадающим с верхней кромкой соседней наружно расположенной коронки, а верхняя кромка на боковой поверхности воображаемого цилиндр с образующей, параллельной оси и касающейся нижней кромкм соседней наружно расположенной коротки. Согласно способу изготовления концентратора лучистой энергии путем поочередного центробежного формования в сосуде с кольцевыми перегородками, предварительно заполненном жидкостью не смешивающейся с формовочной и с большим удельным весом, перед формованием коронок в сосуд с жидкостью погружают несущий каркас, при формовании каждой последующей коронки изменяют скорость вращения сосуда, причем скорость вращения сосуда для каждой коронки определяют по формуле - Ог-л12шй где C)y,yj, Ш - скорости вращения сосуда при формовании внешней и соседней с ней внутренней коронки соответственно;g - ускорение силы тяжести , Ь. разность фокусных расстояний соседf,них коронок. На фиг. 1 схематично показан концентратор лучистой энергии; на фиг. 2 - фрагмент установки для осуществления способа изготовления концентратора лучистой энергии. Концентратор лучистой энергии содержит расположенные коансиально и . со смещением одна относительно д|зугой вдоль об1цей оси 1 (фиг. 1) коронки 2 с внутренней отражательной поверхностью 3i закрепленные на несущем каркасе 4. Коронки 2 выполнены с софокусными параболической формы образующими, причем нижняя кромка 5 каждой внутренне расположенной коронки 2 лежит на боковой поверхности воображаемого конца б с вершиной в общем фокусе f коронок 2 и основанием, по периметру совпадающим с верхней кромкой 7 соседней наружно расположенной коронки 2, а верхняя кромка 8 каждой внут3 расположенной коронки 2 лежит на боковой поверхности воображаемого цилиндра 9 с образующей, параллельной общей оси 1 и касающейся нижней кромки 10 соседней наружно расположенной коронки 2. Фокальные радиусы - векторы отражающих поверхностей 3 коронок 2 в концентраторе лучистой энергии могу быть большими и меньшими фокальных параметров коронок 2. Несущий каркас выполнен, напри мер, трубчатым. Концентратор лучистой энергии изготавливают путем поочередного центробежного формования коронок 2( фиг. 2 ) в cocvae 11 с кольцевыми перегородками 12,предварительно запол ненном жидкостью смешивающейся с формовочной и с большим удельным весом. Перед формованием коронок 2 в сосуд 11 с жидкостью 13 погружают несущий каркас i, при формован каждой последующей коронки 2 изменяют скорость вращения сосуда 11, причем скорость вращения сосуда 11 для каждой коронки 2 определяют по формуле Га где U)L.,J, U(,- скорости вращения сосуда 11 при формо вании внааней и соседней с ней внутренней коронки 2 со ответственно; - ускорение силы тяжести;6 - разность фокусных расстояний соседних коронок 2. Для у|и|еньшения расхода жидкости 13 и яри изготовлении концентраторо больших диаметров сосуд 11 цёлесооб разно разместить во вспомогательной жидкости И, которая вращается в .неподвижном дополнительном сосуде 15, а дно сосуда 11 может быть выполнено выпуклым и полЫм или заполнено легким материалом, например пенопластом. Способ изготовления концентратора лучистой энергии ос т ествляют следующим образом. . В сосуд 11 1ФИГ. 2) между несооб щающимися перегородками 12 помещают жидкость 13 которая не затвердевае 0 при формованииi являясь более плотной, чем формовочная, и не смешивается с последней. Затем заливают формовочную жидкость в зону сосуда 11, соответствующую внешней коронке 2 концентратора. Например, при формовании коронок 2 концентратора из {раствора полиметилметакрилата в качестве жидкости 13 можно использова-Гь глицерин. Затем в сосуд 11 устанавливают несущий каркас k с погружением в формовочную жидкость при врацении сосуда 11. После этого приступают к центробежному формованию внешней коронки 2 концентратора, выбирая скорость вращения сосуда 11 по известному соотношению между юкусным расстоянием f жидкостного параболоида, ускорением силы тяжести g и угловой скоростью извращения сосуда 11, а именно 2(4) При этом, учитывая зависимость высоты VI подъема жидкости 13 У стенки сосуда 11, находящейся на расстоянии 1 от его центра,по формуле , подбирают необходимое положение фокуса F концентратора. Положение фокуса F может контролироваться путем подачи параксиального пучка света на формуемую коронку . 2 и фиксации изображения источника света на помещенном в фокус экране. После затвердеваний формовочной жидкости во внешней сосуда 11 заливают ее s соседнюю внутреннюю зону и изменяют скорость вращения сосуда 11. Таким образом поочередно формуют все коронки 2 и извлекают готовый концентратор, а именно несущий каркас k с закреп пенными на нем коронками 2, из сосуда 11. Концентратор лучистой энергии работает следующим образом. Параксиальный пучок .лучей, отражаясь от неэкранйрующих друг друга параболоидной формы коронок 2 (фиг. т), собирается в обц|ем фокусе коронок 2 концентратора, также без взаимного экранирования коронками 2 сколщегося пучка. выполнение коронок 2 параболоидной формы и их размещение на несу

1. Концентратор лучистой энергии, содержащий расположенные коаксиально и со смещением одна относительно другой вдоль общей оси коронки с внутренней отражательной поверхностью, закрепленные на несущем каркасе, о т л им а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения коэффициента концентрации, .коронки выполнены с софокусными параболической формы образующими причем .нижняя кромка каждой внутренне расположенной коронки лежит на боковой поверхности воображаемого конуса с вершиной в общем фокусе коронок и основанием, по периметру сое падающим с верхней крсмкой соседней наружно расположенной коронки, а верхняя кромка - на боковой поверхности воображаемого цилиндра с образующей, параллельной общей оси и касающейся нижней кромкисоседней наружно распо1Юже«1ной коронки. 2. Способ изготовления концентратора лучистой энергии путем поочередного центробежного формования коронок 8 сосуде с кольцевыми перегородками, п{ едвармтельно заполненном жидкостью, не смешивающейся с формовочной и с большем удельным весом,о т л и ч а ю щ ни с я тем, что перед формованием KOfiOHOK в сосуд с жид . костью погружают несший каркас, при формовании каждой последующей коронки изменяют скорость вращения сосуда, причем скорость вращения сосуда для каждой коронки определяют по формуле (Л ,. в;Ш„Ш И- ) с где О tUu скорости вращения . 1-1 сосуда при формовании внешней и соседней с ней внутрено го л с ней коронки соответственно; О ускорение силы тяжести; ч ut - разность фокусных расстояний соседних коронок.