槽式聚光鏡風(fēng)效應(yīng)的CFD數(shù)值模擬.pdf

1、風(fēng)災(zāi)是主要的自然災(zāi)害之一，如何做好結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)、提高結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)災(zāi)的抵抗能力已成為理論和工程界的熱點(diǎn)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(shí)時(shí)進(jìn)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(zhǔn)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(fēng)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(fēng)壓分布

2、較為復(fù)雜，對(duì)于此類形狀的結(jié)構(gòu)物的風(fēng)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(fēng)的作用下，聚光鏡極易產(chǎn)生變形并影響其聚光精度。在強(qiáng)風(fēng)作用下，定日鏡還容易受到破壞。特別是對(duì)于一個(gè)由大量臺(tái)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(fēng)對(duì)槽式聚光鏡的作用，較為準(zhǔn)確的確定槽式聚光鏡鏡面風(fēng)荷載的分布情況，對(duì)于保證槽式聚光鏡在正常工作中的抗風(fēng)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(duì)槽式聚光鏡的典型工況進(jìn)行數(shù)值模擬，包括28種單鏡工況和4種0°風(fēng)向角下的鏡組工況，以獲得測試鏡表面風(fēng)壓及周圍流場的分布情況。首先簡要闡述了計(jì)算流體力學(xué)的基本理論及方法;然后，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUENT對(duì)槽式聚光鏡模型進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)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(fēng)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(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，詳細(xì)分析二者之間差別和差別產(chǎn)生的可能原因