大型碟式太阳能钢构机架平均风荷载及绕流特性研究

【摘要】：基于Fluent 6.3软件平台,选用Reynolds时均的Realizable k-ε湍流模型对复杂碟式机架进行三维定常风场作用的数值模拟。应用带圆柱内域分区的多风向角建模方法,建立满足流场充分发展和网格独立解的计算域模型,模拟得到了45组工况的总风载荷、风压分布及绕流特性等结果。分析风载荷随工况的变化规律,并将载荷曲线同抛物雷达天线风洞试验结果进行定性的对比分析,验证了模拟结果的合理性。采用因次方法探讨了聚光器镜面风载荷占机架总风载荷的比值,给出了典型工况聚光器体型系数分布及各分区载荷极值,进一步分析流场绕流特性揭示了载荷产生的机制,所得结论为碟式光热太阳能整机结构抗风设计提供依据。 【作者单位】： 湖南科技大学机械设备健康维护省重点实验室;湖南科技大学机电工程学院;
【关键词】： 太阳能 钢构机架 风载荷 绕流 数值模拟
【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)
【分类号】：TU312.1
【正文快照】： 碟式光热太阳能发电系统工作在空旷且高日照的露天环境中,其钢构机架具有迎风面积大、透风性差等特点。风载荷直接影响机架刚度、强度以及驱动系统的设计,且大风作用导致的聚光器镜面破裂是较常见的损坏形式,同时随碟式系统功率级别的增加其迎风面积将更大,风载荷已成为机架设

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