Лабораторная работа 4

Л.р.№4 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Люминесцентный светильник, зеркальный отражатель

-с лампой PHILIPS MASTER TL5 HE 14W.oml

-с лампой PHILIPS MASTER TL-D SECURA 18W.oml

Задание

1.Откройте файл источника света согласно индивидуальному заданию

2.Создайте рефлектор согласно индивидуальному заданию

3.Проведите исследование ближнего поля полученного светового прибора.

Распределение освещенности по площадке оценить на расстояниях 0,5D; 1D, 2D; 3,5D; 5D, где D – максимальный размер выходного отверстия прибора.

Замечание: При расчете освещенности на больших расстояниях или на поверхностях малых размеров для повышения точности расчета можно использовать режим обратной трассировки лучей (reverse raytrace), см. пример ниже.

Размеры площадок (Exit Surface) определить самостоятельно исходя из светораспределения (по углу излучения), соблюдая угловой размер для каждого расстояния.

Вывести диаграммы распределения освещенности по площадке для каждого расстояния. Объяснить изменения диаграмм

Построить зависимость осевой квазисилы света от расстояния I0(r)=E0(r)*r2

Замечание: группа сдает ЕДИНЫЙ СВОДНЫЙ ОТЧЕТ по лабораторной работе.

Помимо выводов по индивидуальной работе предоставить выводы об изменении КСС при замене ИС одной мощности на другой в светильниках с одинаковыми отражателями.

2

Л.р.№4 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Пример обратной трассировки лучей (reverse ray tracing)

Откройте EllipticalReflector_Reverse.oml.

Запустите прямую трассировку (Ray Trace)

Источником света является Arc:Cyl surface, приемной поверхностью для лучей служит Observation disk:Front surface (see Figure 9.57).

По окончанию трассировки выберите Observation disk:Front surface и отобразите Irradiance/Illuminance map и Candela plot.

Для сортировки лучей используйте Analysis|Ray Sorting, Analysis|Incident Ray Table или Analysis|Ray Histories.

В режиме обратной трассировки можно использовать все эти режимы, однако в некоторых случаях результаты будут иметь другое значение. При рассмотрении данного примера мы рассмотрим эти отличия более подробно.

Мы проведем обратную трассировку лучей, которые исходят с Observation disk:Front surface. На самом деле можно использовать любую другую поверхность. Важно, чтобы выполнялось условие: у

выбранной поверхности должна быть задана выходящая поверхность (exit surface)

Установка параметров обратной трассировки (reverse rays)

Выберите Observation disk:Front surface далее Define|Apply Properties чтобы открыть диалоговое окно Apply Properties. Выберите вкладку Exit Surface, установите флажок в поле Exit surface, и введите значение 1000 лучей в поле Number of reverse rays, как показано на рис 9.58. Нажмите кнопку Apply.

3

Л.р.№4 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Установка цели важности-выборки

Чтобы запустить режим обратной трассировки необходимо задать цели важности-выборки

(importance-sampling targets).

В обратной трассировке световой поток, излученный с выходной плоскости неизвестен, можно определить только произведение AΩ, объемный параметр (étendue), где А – площадь плоскости, где Ω телесный угол луча, «испущенных» выходной плоскостью.

Лучам присваивается значение étendue, определяемое значимостью цели в пределах определнного телесного угла. (см. более подробно “Theory of reverse ray tracing” on page 5.29)

Без задания одной или нескольких целей величина объемного параметра étendue не может быть определена.

Цели importance-sampling targets присваиваются каждой выходной плоскости, с которых будет вестись обратная трассировка. В данном примере мы зададим только одну цель и применим ее к Observation disk:Front surface. Перейдите в Диалоговое окно Apply Properties во вкладку Importance Sampling tab.

Создайте Annuar importance sampling target (круглую цель) в плоскости светового отверстия отражателя

Задайте следующие параметры (как на Figure 9.59): z = 500

наружный радиус (outer radius) = 280 внутренний радиус (inner radius) = 20.

Параметры сетки в каждом измерении (кольца и сечения):

Rings = 4

Slices = 4

4

Л.р.№4 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Таким образом, на каждый обратный луч, будет генерироваться 4x4 = 16 лучей. Так как ранее было задано 1000 обратных лучей, то в итоге получим 16000 сгенерированных лучей.

Обратная трассировка лучей (Tracing Reverse Rays)

Теперь все готово к обратной трассировке лучей.

Выберите Raytrace|Reverse Raytrace для начала трассировки или нажмите соотвествующую кнопку. На Figure 9.60 показан вид окна модели по окончанию трассировки, режим отображения лучей включен.

5

Л.р.№4 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Анализ результатов расчета

Результаты расчета можно просмотреть аналогично как в обычном режиме трассировки. Но иногда значения расходятся. Особенности представлены ниже.

Выберите Irradiance/Illuminance Map , чтобы отобразить распределение освещенности (incident illuminance) на поверхности exit surface. Пример такого распределения показан на рис. Figure 9.61. Заметьте, что около 29000 лучей достигло диска. При обычно трассировке при количестве лучей 100,000 (что заняло бы гораздо больше времени по сравнению с обратной трассировкой), только 4000 лучей попали бы на диск наблюдения, при этом «шум» освещенности был бы намного выше.

6

Л.р.№4 по курсу «Расчет ОС СП» 2015

Candela Plot

Для Candela plots доступны только для лучей, падающих на или исходящих с поверхности, так как обратные лучи всегда исходят с поверхности, а не из бесконечности. В данном режиме опция “missed rays” не доступна.

Просмотрите iso-candela plot для лучей упавших на Observation disk:Front surface.

Появится график как на Figure 9.64. Опции Candela plots задать как на Figure 9.65.

Более подробно о режиме обратной трассировки можно ознакомиться в инструкции TracePro User’s

Manual.

7