槽式聚光鏡風效應(yīng)的CFD數(shù)值模擬.pdf

1、風災(zāi)是主要的自然災(zāi)害之一，如何做好結(jié)構(gòu)抗風設(shè)計、提高結(jié)構(gòu)對風災(zāi)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(jié)構(gòu)支撐下，可以實時進行方位角和仰角的調(diào)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(jīng)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(fù)雜，對于此類形狀的結(jié)構(gòu)物的風壓分布研究，國內(nèi)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(chǎn)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(shù)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(yīng)。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(shù)值模擬

3、方法對槽式聚光鏡的典型工況進行數(shù)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(shù)值模擬計算，提出了可靠的模型、網(wǎng)格及相關(guān)參數(shù)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(shù)和周圍流場的分布規(guī)律，并將CFD模擬結(jié)果和風洞試驗的結(jié)果進行對比，詳細分析二者之間差別和差別產(chǎn)生的可能原因