表面多孔化结构以其能提高吸热板对光热的吸收率,有望应用在太阳能集热方面。针对目前表面多孔化结构材料光热特性的系统研究仍很缺乏的状况,论文进行了表面多孔化结构材料的光热性能的基础理论和实验研究,在一定程度上填补了该方面的不足,为多孔材料的发展及理论基础研究奠定一定的基础。 论文分理论研究和试验研究两个方面。理论研究方面,建立了表面多孔化材料的等效吸收率、热辐射率、集热效率的计算模型,并分析了多孔材料本身结构参数对光热性能的的影响,获得了光热性能的最佳表面结构参数:试验研究方面,制备出不同孔隙率不同孔径的多孔板,并设计制作了相应测量仪器,对等效吸收率、集热效率、热辐射率进行了测量,就多孔材料本身结构参数对光热性能的影响进行了试验验证。 为了获得表面多孔化结构材料的等效吸收率,论文采用了对光线跟踪的方法,首先对表面多孔结构参数进行简化;然后依次对光线在半圆、半球、表面多孔板上的反射规律进行了分析;最后得到了表面多孔化结构的等效吸收率计算模型: α_等效=ρ/π（Aθ³+Bθ²+Cθ+D）+（1-ρ）α 对等效吸收率计算模型进行分析表明:多孔板的等效吸收率取决于孔隙率、光线入射角、以及板表面本身对光的吸收率,而与孔尺寸无关;多孔板等效吸收率随孔隙率增加而增加并成直线关系,当入射角在40°～60°,材料吸收率在0.4～0.5时,孔隙率对等效吸收率的影响最为明显;即使多孔板本身的吸收率在0.9左右时,多孔板的等效吸收率仍有较大提高,可达4%左右;太阳光入射角对多孔板等效吸收率的影响在于:40°和75°是影响等效吸收率幅度的界点,当入射角在区间[40°,75°]时,随入射角的增大,等效吸收率升高幅度明显加快,而当入射角小于40°或大于75°时,随入射角增加,等效吸收率升高缓慢。 通过理论分析论文还获得了表面多孔化结构的等效热辐射率计算模型: ε_等=（1+ρ）ε 以及表面多孔化结构材料的等效集热效率计算模型: