# 2023CUMCM_A
2023CUMCM_A 数模国赛A题 定日镜场的优化设计
本文的问题一旨在在给定吸收塔位置和定日镜尺寸、安装高度的情况下,计算定日镜场的年平均光学效率、年平均输出热功率,以及单位镜面面积年平均输出热功率。为了解决这一问题,我们首先建立了一个地面三维坐标系,并利用**欧氏几何**的矢量理论推导出了余弦效率的计算公式。通过计算定日镜的方位角和仰角,我们得到了定日镜被遮挡镜面面积占比的阴影遮挡效率。接下来,我们利用三余弦定理推导出了定日镜反射至集热器窗口椭圆光斑区域的方程,并通过能量密度积分得到了集热器截断效率。最后,我们根据附件中提供的公式计算出大气透射率、光学效率和定日镜场的输出热功率。
本文的问题二旨在在给定定日镜场的额定功率为60MW且所有定日镜尺寸及安装高度相同的情况下,设计定日镜场的吸收塔的位置坐标、定日镜尺寸、安装高度、定日镜数目、定日镜位置,以使单位镜面面积年平均输出热功率尽量大。为了解决这一问题,我们首先以吸收塔为原点建立了地面三维坐标系,并通过分析平均截断效率的增速确定了定日镜的尺寸和高度。基于春分和夏至的余弦效率、光学效率以及其他效率的分布,我们确定了余弦效率和其他效率的计算方法。然后,基于定日镜的布置原则,我们采用**粒子群算法**从定日镜中按最高光学效率进行搜索,得出最佳的吸收塔位置坐标、定日镜尺寸、安装高度、定日镜数目和定日镜位置。
本文的问题三旨在在给定定日镜场的额定功率为60MW,但定日镜尺寸和安装高度可以改变的情况下,重新设计定日镜场的各个参数,使得单位镜面面积年平均输出热功率尽量大。为了解决这一问题,我们首先对定日镜尺寸和安装高度进行变量设定,并建立了适当的参数优化模型。通过对定日镜反射光的轨迹、入射角度和能量传输进行分析,我们推导出了与定日镜尺寸和安装高度相关的数学方程。接着,我们引入了优化算法来搜索最佳的定日镜尺寸和安装高度组合,以最大化单位镜面面积的年平均输出热功率。通过迭代计算和参数调整,我们得到了一组最优的设计参数
具体解题请参考我们的论文,最后请允许我在这里感谢下我的两位队友,确实很给力。无论最后结果如何,这都将是我一次宝贵的经历。
芜湖,本次比赛我们拿了国家一等奖!感激涕零,呜呜呜,命运的齿轮开始转动!
<p align="right" > ----写于2023.11.5</p>
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2023年全国大学生数学建模竞赛A题-定日镜场的优化设计+文档说明+论文。本文的问题一旨在在给定吸收塔位置和定日镜尺寸、安装高度的情况下,计算定日镜场的年平均光学效率、年平均输出热功率,以及单位镜面面积年平均输出热功率。为了解决这一问题,我们首先建立了一个地面三维坐标系,并利用欧氏几何的矢量理论推导出了余弦效率的计算公式。通过计算定日镜的方位角和仰角,我们得到了定日镜被遮挡镜面面积占比的阴影遮挡效率。接下来,我们利用三余弦定理推导出了定日镜反射至集热器窗口椭圆光斑区域的方程,并通过能量密度积分得到了集热器截断效率。最后,我们根据附件中提供的公式计算出大气透射率、光学效率和定日镜场的输出热功率。 本文的问题二旨在在给定定日镜场的额定功率为60MW且所有定日镜尺寸及安装高度相同的情况下,设计定日镜场的吸收塔的位置坐标、定日镜尺寸、安装高度、定日镜数目、定日镜位置,以使单位镜面面积年平均输出热功率尽量大。为了解决这一问题,我们首先以吸收塔为原点建立了地面三维坐标系,并通过分析平均截断效率的增速确定了定日镜的尺寸和高度。基于春分和夏至的余弦效率、光学效率以及其他效率的分布,我们确定了余弦
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2023年全国大学生数学建模竞赛A题-定日镜场的优化设计+文档说明+论文
支撑材料
shade1.m 1KB
余弦效率结果灵敏度.xlsx 288KB
algorithm.txt 7KB
第二问10560点坐标.txt 426KB
Particle_Swarm_Optimization
PSO-Toolbox
pso_func.m 177B
main.m 538B
pso.py 3KB
PSO-basic
DrawRastrigin.m 224B
DrawGriewank.m 221B
main.m 536B
Griewank.m 206B
Rastrigin.m 144B
PSO.m 1KB
fitness.m 83B
余弦效率.xls 23KB
deg
theta2_9点.txt 309KB
theta2_13.5点.txt 278KB
phi2_12点.txt 259KB
phi2_13.5点.txt 278KB
theta2_15点.txt 278KB
theta2_12点.txt 257KB
phi2_9点.txt 300KB
theta2_10.5点.txt 278KB
phi2_15点.txt 278KB
phi2_10.5点.txt 278KB
Python_code
12次.py 736B
计算DNI.py 478B
choose算法.py 1KB
镜面角.py 1KB
截断效率.py 1KB
增加点坐标.py 797B
demo.py 2KB
余弦效率.py 2KB
大气透射率.py 926B
第二问表1表2表3.xlsx 12KB
deg.xlsx 5.82MB
result3.xlsx 187KB
定日镜两角.xlsx 195KB
result2.xlsx 163KB
阴影遮挡效率 .xlsx 12KB
太阳双角.xlsx 12KB
特定月份光学效率.xls 180KB
第二问选定的坐标与对应eta.xlsx 126KB
清单.txt 906B
支撑材料说明.txt 2KB
第二问选点的余弦效率结果52800.xlsx 6.16MB
shade.m 2KB
第三问表1表2表3.xlsx 12KB
latex编码夹.rar 9.72MB
CUMCM2023Problems
A题.rar 857KB
B题.rar 1.11MB
我的论文.pdf 6MB
README.md 3KB
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