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随着口径的增大和开放式结构的采用,热光阑和主镜的主动温控技术成为了地基开放式太阳望远镜的关键技术之一。由于我国首台大口径开放式地基太阳望远镜——1.8米口径中国大型太阳望远镜(Chinese Large Solar Telescope,CLST)研制项目的立项,亟需针对大口径地基太阳望远镜主动温控技术开展相关研究。本文围绕地基开放式太阳望远镜主动温控技术和CLST主动温控系统实施需求,开展了深入的理论和应用研究。第一,对热光阑内部视宁度效应进行了理论研究,提出了一种内部视宁度效应定量计算方法。该方法首先基于计算流体动力学理论,获得过热热光阑加热后的空气温度场;然后,利用相关公式将温度场转化为折射率场;最后,基于几何光学理论,获得光束经过折射率场后形成的畸变波前,实现对热光阑内部视宁度效应的定量计算。本文将该方法应用于CLST热光阑内部视宁度效应定量计算,获得了热光阑温升与望远镜成像像质间的定量关系,并给出了CLST热光阑温控指标。第二,对热光阑冷却结构设计方法进行了理论研究,提出了一种基于射流冷却原理的新型热光阑冷却结构设计方法。通过流固耦合仿真,证明该新型冷却结构设计方法有效提升了热光阑冷却腔内流固耦合面的换热系数,能够显著提高热光阑的冷却效率。第三,对太阳望远镜镜面视宁度效应进行了定量计算,建立了镜面温升、环境风速和望远镜成像像质间的定量关系,并给出了CLST主镜镜面温控指标。第四,建立了太阳望远镜主镜传热理论模型,该模型可应用于主镜热分析。相比于传统有限元法,该方法具有快速、准确的优势。第五,基于站址环境温度数据和局部视宁度效应分析结果,给出了主动温控系统设计指标。结合热光阑及主镜传热特性,完成了主动温控系统设计。基于600mm口径开放式太阳望远镜实验样机(Prototype of Open Solar Telescope,POST),搭建了主动温控系统实验平台,对主动温控系统分别进行了极限能力测试、室内和外场温控实验。实验结果表明,POST主动温控系统满足各项设计指标,其中,热光阑和主镜主动温控系统的平均温控误差分别为0.31K和0.288K。此外,还对热光阑热分析方法和主镜传热理论模型进行了实验验证。针对大口径地基太阳望远镜主动温控这一关键技术,本文进行了深入研究,对大口径地基太阳望远镜主动温控技术所涉及的一些理论和工程问题提出了具体的解决方法和方案;同时,为我国CLST主动温控系统的实施提供了完整的技术路线。