本文關(guān)鍵詞：槽式聚光鏡抗風(fēng)性能研究

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【摘要】：21世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟(jì)的增長和工業(yè)化的快速發(fā)展,環(huán)境保護(hù)和能源問題已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。太陽能作為一種新型清潔能源,符合可持續(xù)發(fā)展要求,在我國未來能源結(jié)構(gòu)中占有很大比重。槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)作為技術(shù)發(fā)展成熟的中溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),以其無法替代的優(yōu)勢在部分發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用,并且制定了符合其氣候條件與地貌環(huán)境的抗風(fēng)標(biāo)準(zhǔn),然而我國光熱發(fā)電技術(shù)起步較晚,目前相關(guān)研究較少,如何解決聚光鏡在一定風(fēng)速下正常工作,以及在強(qiáng)風(fēng)作用下保證設(shè)備安全成為了亟待解決的問題。本文以槽式拋物型聚光鏡為研究對象,基于計(jì)算流體力學(xué)理論對聚光鏡風(fēng)載荷進(jìn)行數(shù)值模擬和對聚光鏡支架力學(xué)性能進(jìn)行分析,主要研究成果如下:(1)以單個(gè)拋物型槽式聚光鏡為研究對象,基于計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)理論和近地風(fēng)相關(guān)理論,建立CFD三維有限元計(jì)算模型,分區(qū)域劃分網(wǎng)格并設(shè)置邊界條件,利用FLUENT軟件對模型的不同工況進(jìn)行數(shù)值模擬,分析俯仰角、方位角對流場分布和聚光鏡表面風(fēng)壓分布的影響,確定了聚光鏡避險(xiǎn)位置,探討了不同尺寸分隔縫對聚光鏡風(fēng)載荷的影響。(2)在分析單個(gè)聚光鏡受載基礎(chǔ)上,以單行、單列、三行三列聚光鏡組為研究對象,建立數(shù)值風(fēng)洞模型對聚光鏡組干擾效應(yīng)進(jìn)行分析,討論了單列聚光鏡俯仰角和行間距以及單排聚光鏡俯仰角和列間距對表面風(fēng)壓分布和流場分布的影響,分析了三行三列聚光鏡陣列在不同俯仰角下的流場分布、鏡面風(fēng)壓分布和風(fēng)載荷的變化規(guī)律。(3)基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化原理對拋物型槽式聚光鏡支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在前文風(fēng)載分析的基礎(chǔ)上,運(yùn)用Hyper Works軟件對聚光鏡支架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),對支點(diǎn)位置進(jìn)行優(yōu)化,比較了切割板結(jié)構(gòu)和型鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能、對支架結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化分析,對拋物型槽式聚光鏡的抗風(fēng)性能進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】：槽式聚光鏡 風(fēng)載荷 CFD 有限元分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TK513.1
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景與意義9-11
• 1.1.1 太陽能與能源問題9-10
• 1.1.2 槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)簡介10-11
• 1.2 國內(nèi)外槽式太陽能發(fā)電的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外槽式太陽能研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)槽式太陽能發(fā)電的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 槽式聚光鏡抗風(fēng)問題分析14-15
• 1.4 結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究方法15-17
• 1.4.1 風(fēng)洞試驗(yàn)方法16
• 1.4.2 現(xiàn)場實(shí)測方法16
• 1.4.3 數(shù)值模擬方法16-17
• 1.5 本文研究內(nèi)容17-19
• 2 槽式聚光鏡風(fēng)壓分布規(guī)律及流場特性研究19-57
• 2.1 引言19
• 2.2 近地風(fēng)理論研究19-24
• 2.2.1 大氣邊界層風(fēng)特性19-20
• 2.2.2 平均風(fēng)特性20-22
• 2.2.3 脈動(dòng)風(fēng)特性22-23
• 2.2.4 風(fēng)對結(jié)構(gòu)的作用23-24
• 2.3 流體力學(xué)基礎(chǔ)24-26
• 2.3.1 流動(dòng)分類24-25
• 2.3.2 常用無量綱數(shù)25-26
• 2.4 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)26-29
• 2.5 計(jì)算模型建立與工況的選擇29-34
• 2.5.1 計(jì)算模型的建立29-31
• 2.5.2 工況的選擇31-32
• 2.5.3 網(wǎng)格劃分32-33
• 2.5.4 邊界條件設(shè)置33-34
• 2.5.5 求解器設(shè)置34
• 2.6 槽式聚光鏡平均風(fēng)壓分布規(guī)律分析34-52
• 2.6.1 俯仰角對風(fēng)壓分布規(guī)律的影響34-41
• 2.6.2 聚光鏡不同俯仰角壓力分布變化規(guī)律分析41-43
• 2.6.3 不同俯仰角下的流場分析43-47
• 2.6.4 方位角對風(fēng)壓分布規(guī)律的影響47-48
• 2.6.5 不同方位角下的流場分析48-50
• 2.6.6 常見工況鏡面風(fēng)載分析50-51
• 2.6.7 避險(xiǎn)位置分析51-52
• 2.7 分隔縫對風(fēng)壓分布規(guī)律的影響52-54
• 2.8 本章小結(jié)54-57
• 3 槽式聚光鏡組干擾效應(yīng)分析57-77
• 3.1 引言57
• 3.2 槽式聚光鏡組風(fēng)場干擾分析前處理設(shè)置57-59
• 3.2.1 工況選擇和模型建立57-58
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分58-59
• 3.2.3 邊界條件和求解器設(shè)置59
• 3.3 單列聚光鏡干擾效應(yīng)分析59-63
• 3.4 單排聚光鏡干擾效應(yīng)分析63-65
• 3.5 聚光鏡組干擾效應(yīng)分析65-75
• 3.5.1 聚光鏡組流場分析65-68
• 3.5.2 聚光鏡組風(fēng)載分析68-75
• 3.6 本章小結(jié)75-77
• 4 槽式聚光鏡支架力學(xué)性能研究77-99
• 4.1 引言77
• 4.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)原理及方法77-80
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化原理77-78
• 4.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型78-79
• 4.2.3 拓?fù)鋬?yōu)化原理79
• 4.2.4 拓?fù)鋬?yōu)化方法79-80
• 4.3 槽式聚光器結(jié)構(gòu)優(yōu)化工況80-81
• 4.4 槽式聚光鏡支點(diǎn)位置優(yōu)化設(shè)計(jì)81-87
• 4.5 基于拓?fù)鋬?yōu)化原理的聚光器支架設(shè)計(jì)87-95
• 4.5.1 槽式聚光器支架拓?fù)鋬?yōu)化模型及基本參數(shù)87-88
• 4.5.2 槽式聚光鏡拓?fù)鋬?yōu)化分析88-89
• 4.5.3 聚光鏡支架形狀設(shè)計(jì)89-91
• 4.5.4 聚光鏡支架尺寸參數(shù)優(yōu)化91-95
• 4.6 聚光器力學(xué)性能評價(jià)95-97
• 4.7 本章小結(jié)97-99
• 5 總結(jié)與展望99-101
• 5.1 總結(jié)99-100
• 5.2 展望100-101
• 致謝101-103
• 參考文獻(xiàn)103-105

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐偉;楊帆;劉靜靜;繆晨陽;;槽式拋物面太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與探討[J];發(fā)電設(shè)備;2015年01期

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8 宿建峰;李和平;，

本文編號：867489