大功率碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)載力學(xué)特性分析.pdf

1、本文研究的25KW大型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)具有空間尺寸大（直徑≥13m、高≥18m）、自重大(15-20t)、抗風(fēng)載要求高（8級風(fēng)下正常運(yùn)行、12級風(fēng)下不發(fā)生破壞）等特點(diǎn)，強(qiáng)風(fēng)作用下的結(jié)構(gòu)大變形和異常振動會嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的聚焦精度和安全運(yùn)行，因此對碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行極限風(fēng)載荷作用下的結(jié)構(gòu)靜、動力學(xué)特性分析，是確保太陽能電站高效、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
　　本文首先對結(jié)構(gòu)風(fēng)載荷的基本特性進(jìn)了分析，介紹了風(fēng)載荷數(shù)值模擬的兩種方法

2、，并采用諧波疊加法模擬生成了脈動風(fēng)速時(shí)程。運(yùn)行計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)的分析方法，對碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在正常工作時(shí)受主要風(fēng)載荷作用的聚光器網(wǎng)架進(jìn)行了數(shù)值風(fēng)洞模擬研究，得到了聚光器網(wǎng)架在各種典型工況時(shí)的表面風(fēng)壓系數(shù)分布以及分區(qū)體型系數(shù)，為本文后續(xù)的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析計(jì)算提供了重要的數(shù)據(jù)來源。
　　其次，在ANSYS有限元軟件中建立了碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在四種典型工況位置時(shí)的結(jié)構(gòu)有限元模型，利用數(shù)值風(fēng)洞模擬得出的聚光器表面分區(qū)體型系數(shù)

3、，對系統(tǒng)在不同風(fēng)向角時(shí)12級風(fēng)作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及受力特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并依據(jù)強(qiáng)度分析結(jié)果提出了系統(tǒng)工作時(shí)的最不利受風(fēng)工況及最優(yōu)避風(fēng)工況。
　　最后，基于模擬生成的脈動風(fēng)速時(shí)程，結(jié)合風(fēng)振響應(yīng)分析方法，對碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了風(fēng)振響應(yīng)時(shí)程分析，得到了在不同工況下結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位移響應(yīng)及位移風(fēng)振系數(shù)，揭示了結(jié)構(gòu)在極限風(fēng)載荷作用下的動力特性，并分析了結(jié)構(gòu)剛度的改變對于整體位移風(fēng)振系數(shù)的影響。
　　本文對碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在風(fēng)載荷