Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Трембач В.В. -> "Световые приборы " -> 68

Световые приборы - Трембач В.В.

Трембач В.В. Световые приборы — М.: Светотехника и источник света, 1990. — 463 c.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка): svetoviepribori1990.djvu
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 166 >> Следующая

Обходя таким образом точки Л*;л(ф^ г|)л) поверхности отражателя лучами, параллельными избранному направлению а с шагом h и h получаем совокупность светлых участков с известной яркостью, что позволяет вычислить силу света. Площадь проекции отдельных элементов поверхности с угловыми размерами определяется по уравнению (3.57). Имея в виду что

г2= /2/cos4 —, а угол падения фокального луча t = ф—6 (б — угол, состав-
199
ленный нормалью с осью OZ), тогда Р sin _____________________________
Д Aj =
cos4 [ ) cos (<р — 5)
(cos 8 cos a -f sin 8 sin a cos ф).
(4.96)
Сила света, посылаемая отражателем по направлению а, (3, рассчитывается суммированием сил света отдельных его участков:
/(а,й=р^2 Lkj^kj. * 1
(4.97)
Описанная выше последовательность аналитического определения светлой части отражателя и силы света, формируемой им по направлению а, р, позволяет составить алгоритм и программу расчета КСС прибора на ЭВМ, блок-схема программ дана на рис. 4.69.
200
Эта программа в отличие от предыдущих не использует 30, а также анализ формы и положения СЭО. Она основана на более общем формальном описании рядом выражений векторной алгебры и аналитической геометрии процесса зеркального отражения луча точкой активной поверхности прибора. Такая программа оказывается для ЭВМ более производительной и более массовой. Однако она проигрывает в иллюстративности формирования светлой части. Для проверки всякой программы необходимо предварительное решение поставленной задачи ручным счетом. Для этой цели хорошо использовать зональные отображения и МЭО в его «прямом» виде. С помощью его можно быстро оценить примерное значение силы света, а значит, мрашип.ность составленной программы.
§ 4.9. РАСЧЕТ ОСВЕЩЕННОСТИ В ФОКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
ОТРАЖАТЕЛЕЙ. ПРИМЕНЕНИЕ СВЕТОВОДОВ
В настоящее время важной задачей является расчет освещенности, создаваемый параболоидными и эллипсоидными отражателями в фокальной плоскости. Это объясняется широким применением зеркальных отражателей в солнечных концентраторах установок, в осветителях кинопроекторов, в одно- двух- и многозеркальных оптических печах, в световой накачке лазеров, в облучательных установках, например, лучистой сушки и т. д.
Такой расчет отличается от ранее рассмотренного расчета силы света прежде всего тем, что ЭО анализируются на малом расстоянии от отражателя, что фокальные лучи здесь не исходят из точки фокуса, а, наоборот, падают в нее и, наконец, что следы ЭО здесь рассматриваются в линейной мере.
Расчет распределения освещенности точек фокальной плоскости параболоидного отражателя солнечного концентратора. В основу метода расчета освещенности положим МЭО, изложенный применительно к данному вопросу гл. 3 § 3.6.
Линейные размеры СЭО и светлая часть отражателя. Рассмотрим линейные размеры СЭО и их совокупность на плоскости Qo, перпендикулярной оптической оси и, проходящей через фокус F отражателя. В этой плоскости чаще всего устанавливают приемники гелиоустановок.
Сначала имеем случай безаберрационного отражателя. Падающие от солнца ЭО имеют оси, параллельные друг другу и оптической оси, форму круглоконическую с одинаковым углом раствора (половина углового размера солнца ?Сн~16'). После отражения их угловые размеры не изменятся, однако оси ЭО изменят направление и пересекутся в точке фокуса, который теперь будет центром следов всех отраженных ЭО (рис. 4.70).
Несмотря на одинаковую круглоконическую форму отраженных ЭО и постоянство их угловых размеров, следы ЭО на плоскости, перпендикулярной оптической оси, будут иметь разную форму и линейные размеры. Они будут зависить от местоположения отражающей точки параболоида, т. е. координат этих точек гф и ср. В этом нетрудно убедиться, если взять вершину отражателя Мо. Ее ЭО при
201
пересечении с экваториальной плоскостью образует круг радиуса в то время как точки Мф иAfK, лежащие в одной меридиональной плоскости, будут иметь эллиптические СЭО вследствие падения круглоконических ЭО на плоскость под различными углами ф. Линейные размеры этих эллипсов, их большие и малые оси будут расти с увеличением угла ф из-за роста радиуса-вектора гф (рис. 4.70, б). Считая f3>/, где / — размер ЭО в меридиональном сечении плоскости Q, расчет полуосей СЭО определяется очевидными формулами:
Рис. 4.70. К расчету размеров СЭО и 30 при <pmax=60°:
большая полуось (след вертикальной плоскости — меридиональный размер)
l=r^Jcos<f=ftJcos2 -y-coscp;
малая полуось 1а (след горизонтальной плоскости — перпендикулярный размер меридиональному)
A,=^ch/cc>s2 у . (4.98)
Как мы видим, зависимость линейных размеров СЭО от ф в этом случае обратная той, к которой привыкли при рассмотрении угловых размеров ЭО дискового СТ. Следует иметь также в виду, что в этом случае />/п и большая ось эллипса 21 лежит в меридиональной плоскости, содержащей отражающую точку параболоида. На рис. 4.70, б дана совокупность СЭО одного меридионального сечения.
В том случае, если гф имеет малые значения или углы ф>60°, размеры / относительно точки F могут быть не одинаковыми (рис. 4.70, а). Заменяя tggcH«?cH, получим выражения, дающие линейные размеры СЭО в меридиональной плоскости:
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed