槽式聚光鏡風效應的CFD數值模擬.pdf

1、風災是主要的自然災害之一，如何做好結構抗風設計、提高結構對風災的抵抗能力已成為理論和工程界的熱點問題。太陽能的利用是我國未來能源發(fā)展的重要方向，槽式聚光鏡是一種在鋼結構支撐下，可以實時進行方位角和仰角的調整，跟蹤太陽的反射鏡系統(tǒng)。使用過程中必須保證太陽光經反射后能準確無誤投向收集用的集熱管。而太陽能發(fā)電系統(tǒng)一般都位于比較空曠的場地，風力作用較大。槽式聚光鏡系統(tǒng)的高度一般在10m以下，位于湍流度較高的近地面，而其形體一般為弧形，其風壓分布

2、較為復雜，對于此類形狀的結構物的風壓分布研究，國內外開展較少。由于槽式聚光鏡鏡面是較薄的拋物面，在風的作用下，聚光鏡極易產生變形并影響其聚光精度。在強風作用下，定日鏡還容易受到破壞。特別是對于一個由大量臺數的聚光鏡組成的太陽能熱發(fā)電站來說，還必須考慮鏡組之間的相互干擾效應。所以研究風對槽式聚光鏡的作用，較為準確的確定槽式聚光鏡鏡面風荷載的分布情況，對于保證槽式聚光鏡在正常工作中的抗風性和穩(wěn)定性就顯得尤為重要。
　　本文采用數值模擬

3、方法對槽式聚光鏡的典型工況進行數值模擬，包括28種單鏡工況和4種0°風向角下的鏡組工況，以獲得測試鏡表面風壓及周圍流場的分布情況。首先簡要闡述了計算流體力學的基本理論及方法;然后，利用計算流體動力學軟件FLUENT對槽式聚光鏡模型進行了數值模擬計算，提出了可靠的模型、網格及相關參數的確定原則和方法。獲得了槽式聚光鏡鏡面的平均風壓系數和周圍流場的分布規(guī)律，并將CFD模擬結果和風洞試驗的結果進行對比，詳細分析二者之間差別和差別產生的可能原因