地球同步軌道繩系太陽能發(fā)電站系統(tǒng)熱結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、太陽能作為一種清潔的可持續(xù)能源，在社會的發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。地球同步軌道繩系太陽能電站(SPS)自上世紀(jì)提出后，各國先后對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和論證，雖然它的可行性和實(shí)用性已經(jīng)得到證實(shí)，但是宇宙空間中熱輻射對結(jié)構(gòu)有著重要影響。因此，論文對地球同步軌道繩系太陽能電站進(jìn)行了有限元建模，并對其在地球同步軌道處溫度場、熱變形以及熱致振動進(jìn)行仿真分析，論文結(jié)果為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)和參考作用。
　　首先，通過查閱大量的文獻(xiàn)，本文介紹了地

2、球同步軌道繩系太陽能電站的研究環(huán)境與背景，并簡要敘述了太陽能電站在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，指出宇宙空間環(huán)境中太陽能電池板所受到的干擾主要為空間中各種熱輻射，而熱輻射對太陽能電池板具有重要影響。
　　其次，利用APDL語言在有限元軟件ANSYS中建立模型，并將模型導(dǎo)入到軟件FEMAP中，實(shí)現(xiàn)模型的等效轉(zhuǎn)化。然后利用FEMAP軟件中的TMG模塊，計(jì)算了模型在軌道春分、夏至、秋分以及冬至位置處的溫度場，并對電池板上下表面溫度場進(jìn)行對比。結(jié)果表

3、明，SPS在地球同步軌道工作過程中，太陽能電池板上下表面溫度場會出現(xiàn)大幅度的變化，這將會產(chǎn)生溫度應(yīng)變，影響系統(tǒng)的姿態(tài)。
　　然后，由于溫度的變化，太陽能電池板產(chǎn)生熱變形，而變形的大小將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的姿態(tài)與正常工作?；谟邢拊浖嗀NSYS，將FEMAP中得到的溫度場加載到ANSYS軟件的模型中，得到模型的熱變形，并通過比較，可知在冬至?xí)r，當(dāng)太陽能電池板處在地球與太陽中間，并與太陽光垂直時(shí)，由熱輻射產(chǎn)生的變形最大。通過結(jié)論，為太陽能