碟式太阳能光热发电系统机架结构风振响应的时域分析

【摘要】：针对大型碟式光热系统抗风运行的机架风致振动问题,以研制的25 k W级碟式机架为对象,阐述了复杂机架结构的有限元建模方法,并通过静力承载和机构传动角的分析,指出了高度角驱动机构的不足并予以改进,进而对比分析了改进前后机架多高度角工况的自振特性;基于线性滤波AR法模拟得到25组工况的脉动风载荷(平均风速16.0m/s),开展了改进机架的风振时域求解。分析了机架关键节点的位移响应均方根和峰值分布特征,并对典型工况的机架位移响应进行频谱分析,给出了各工况机架关键节点的位移风振系数,为机架结构设计提供参考。结果表明,机架结构位移响应是以脉动载荷的强迫振动为主,并伴有多阶振型参与的共振响应;机架控制点的位移峰值和位移均方根的分布特征相似,且沿焦轴的响应分量均占主导地位,机架振动主要为机架视日部分绕高度角轴线的旋转运动。 【作者单位】： 湖南科技大学机械设备健康维护省重点实验室;
【关键词】： 碟式光热发电 机架结构 脉动风场模拟 风振响应 时域分析 机构传动角
【基金】：国家自然科学基金(51275166) 湖南省省市联合基金资助(11JJ8006) 湖南省战略性新型产业重大科技攻关项目(2011GK4058) 湖南科技大学研究生创新基金项目(S130019;S140018)
【分类号】：TM615
【正文快照】： 太阳光能的有效聚集与接收是碟式光热发电的关键,而机架结构是实现聚光器反射镜面型几何“保型”的载体,也是实现聚光器和热接收器空间位置保持的载体,其结构的有效性直接影响着碟式系统发电效率或能否正常运行。然而,机架工作于露天环境,并具有迎风尺度大且透风性差,且要满足

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