碟式太阳能聚光器气动特性和最大风压分布仿真分析

【摘要】：针对碟式太阳能聚光器最佳避风姿势问题,采用流体控制方程建立了碟式太阳能聚光器流场模型,并将计算得到的流场流速和压力再加载耦合到碟式太阳能聚光器前后表面,对碟式太阳能聚光器气动特性和风压分布进行仿真分析.结果表明:1风速对碟式太阳能聚光器表面中心区域最大风压影响很大,应适当提高碟式太阳能聚光器中心处的强度和刚度;2碟式太阳能聚光器的升力、阻力、侧向力和最大表面风压随风速增加而增加,且最大表面风压增加幅度尤显明显,但是风力系数随风速变化甚微;3不考虑流固耦合作用时碟式太阳能聚光器的升力系数、阻力系数、侧向力系数和最大表面风压的计算值存在较大的误差,在之后的计算中,应考虑流固耦合作用;4碟式太阳能聚光器表面最大风压随高度角和方位角的变化复杂,高度角为0°、方位角为45°姿势时达到最大. 【作者单位】： 湖南大学机械与运载工程学院;新加坡国立大学机械工程系;
【关键词】： 聚光器 虚拟风洞实验 气动特性 太阳能 流固耦合
【基金】：国家留学基金资助项目(201208430262) 武器装备预研重点项目(9140A2011QT4801)
【分类号】：TK513.1
【正文快照】： 太阳能作为可再生能源与传统能源相比适用范围广且效益显著[1],并拥有广阔的发展前景[2].对于碟式太阳能聚光器而言,风的扰动作用是最大的不确定载荷,而影响碟式太阳能聚光器气动载荷的最重要部位即是反射面.聚光器是一种在刚性金属结构支持下跟踪太阳的反射镜,由控制系统进行

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