基于CFX太阳能追日器风载仿真

发布时间：2020-07-03 10:34

【摘要】：太阳能追日器是聚光太阳能发电系统中最重要的设备之一,风载荷是太阳能追日器结构所承受的最主要载荷,因此,对于聚光太阳能发电系统中太阳能追日器在各种风力载荷条件下工作状态以及提高其抗风能力的研究,历来受到电站设计人员的重视。 太阳能追日器的结构比较特殊,迎风面一般为可旋转的平板,属于非流线型结构,空气动力学性质差,对风流动表现为钝体形状,对风作用的敏感性很强。确定该结构的风载除了通常采用风洞实验之外,结构流体动力学数值仿真技术为结构的抗风研究提供了一种新的方法。物体的风载系数又称为体型系数,与物体的形状和雷诺数有关。对非流线型结构的物体而言,雷诺数为常数,风载系数仅和物体形状有关。对太阳能追日器进行风载计算的关键是要知道该物体的风载系数。 本文基于CFX流体动力学分析软件,建立了太阳能追日器有限元风载分析模型,计算了太阳能追日器结构的平均风力系数和风力矩系数和追日器风流场和压力分布；重点研究了追日器结构风力系数和风力矩系数随风向角的变化规律；在有效迎风面积相同的情况下,分析比较了追日器长宽比、结构高度和组件安装间隙等不同结构设计参数对风力系数和风力矩系数的影响；分析了不同安装中心点位置时风载大小,验证了已有研究中风力和风力矩计算公式。本文对太阳能追日器的结构设计和提高其抗风能力的研究具有一定的理论指导意义。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK513.4
【图文】：

日器结构尺寸较大。因此基于其特殊的工作环境和结构尺寸，太阳能追日器所受载荷主要有:重力载荷、冰雪载荷、风载荷和惯性载荷等。图1一1:emeore公司生成25kw太阳能图1一2:amonix公司生产3Okw太阳能追日器追日器太阳能追日器一般是由多块小的太阳能发电模块构成。上图为emCore公司的25kw太阳能追日器和amonix公司的30kw太阳能追日器。由下图可知，太阳能追日器尺寸较大，并且从目前国内外的研究来看有趋于更加大型化多样

第2章风的流动特性2.1风白勺特征风是一种空气相对于地球表面的运动。图2一1所给出风速的组成曲线图中可以看出，风速主要由两种成分组成:一种是周期在10分钟以上的长周期风;另一种是周期只有几秒的短周期风。现实中，根据两种风速的成分又把风分为平均风和脉动风两种，其中平均风为长周期部分，脉动风为短周期部分脚l。平均风作用于物体时的效果通常表现为静力作用。脉动风也称阵风脉动，脉动风的风速随时间作无规则变化，脉动风作用于物体时的效果通常表现为动力作用，此时物体受风作用所表现出的载荷为动荷。动荷和结构的性能有关，对于刚性较好、质量较大的结构、风作用于结构时不会引起大的振动，此时可以认为风对结构是一种静力作用

【引证文献】

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1 高杨;登高平台消防车风振分析[D];大连理工大学;2012年

本文编号：2739546