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《大型碟式光熱太陽能聚光器結(jié)構(gòu)風(fēng)荷分析-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第3期機(jī)械設(shè)計(jì)與制造2014年3月MachineryDesign&Manufacture259大型碟式光熱太陽能聚光器結(jié)構(gòu)風(fēng)荷分析何軼,彭佑多,-,龍東平,顏健(1.湖南科技大學(xué)機(jī)械設(shè)備健康維護(hù)省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南湘潭411201;2.湖南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,湖南湘潭411101)摘要:以25kW碟式光熱太陽能發(fā)電系統(tǒng)聚光器為研究對(duì)象,在ANSYS中建立了精確的有限元模型,應(yīng)用聚光器數(shù)值風(fēng)洞模擬得出的聚光器各分區(qū)體型系數(shù),對(duì)其在8級(jí)風(fēng)荷載和l2級(jí)風(fēng)荷載下進(jìn)行了結(jié)構(gòu)風(fēng)荷的靜力學(xué)分析計(jì)算,得到了聚光器在各高度角時(shí)的應(yīng)力和變形情況。結(jié)果表明:聚光
2、器在9O。高度角即開口朝上為最優(yōu)大風(fēng)避難位置,最不利工況為60。高度角位置,聚光器在各工況下均滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求,同時(shí)聚光器最外圈的固鏡殼的應(yīng)力和變形都較大,實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)對(duì)其都進(jìn)行加固處理,以避免影響系統(tǒng)的正常工作和大風(fēng)破壞。關(guān)鍵詞:ANSYS;碟式聚光器;風(fēng)荷載;體型系數(shù)中圖分類號(hào):TH16;TK513.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001—3997(2014)03—0259—03WindLoadAnalysisoftheLargeDishCondenserforSolarPowerConcentratorHEYi,PENGYou-duo
3、,LONGDong-ping,YANJian(1.HunanProvincialKeyLaboratoryofHealthMaintenanceforMechanicalEquipment,HunanXiangtan411201,China;2.ShoolofElectromechanicalEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology,HunanXiangtan411201,China)Abstract:Withthe25kWdishsolarpowersystemcondensera
4、Stheresearchobject,itestablishedtheaccuratefiniteelementmodelintheANSYS.Usingthecondenserpartitionshapecoefficientwh&hisgaininthenumericalwind—tunnelsimulation,itmakesanalysisandcalculationofthestructuralwindloadstaticsundertheeightgradewindloadand12levelsofwindloads,getti
5、ngthestressanddeformationofdishcondenserindifferentelevationangle.Theresuhsshowthat:itistheoptimalwindyrefugelocationwhenthecondenseratthee~vationangleof90。,anditisthemostunfavorableconditionswhenthecondenserattheelevationangleof60。andatthewinddirectionof9O。.Thecondenserme
6、etsthestructuralstrengthrequirementsinallconditions.KeyWords:ANSYS;DishSolarPowerStation;WindLoad;ShapeCoeficient1引言定塊等組成,最大開口半徑6.35m、矢高1.35m。輻射主梁通過上下弦桿和腹桿焊接而成,各輻射主梁之間由8圈連接桿通過螺栓風(fēng)載荷是聚光器工作時(shí)的主要載荷,在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算時(shí)起和定位座連接從而構(gòu)成網(wǎng)架,整個(gè)網(wǎng)架通過U形固定塊進(jìn)行固著決定性的作用,同時(shí)風(fēng)載荷能引起聚光器反射面和背面網(wǎng)架機(jī)定。網(wǎng)面半徑方向有6塊高反射率集
7、熱鏡,通過結(jié)構(gòu)膠粘附在曲構(gòu)的變形,影響工作時(shí)的聚焦和指向精度【】I。諸多對(duì)載荷的分析研面固鏡殼上,每塊鏡片由固定在主粱上的固鏡盒安裝,鏡片之間究中,常忽略了結(jié)構(gòu)不同區(qū)域體型系數(shù)的分布情況,計(jì)算時(shí)只給留有20mm的透風(fēng)縫隙,曲面固鏡殼為內(nèi)鑄有金屬骨架的玻璃纖出結(jié)構(gòu)整體的體型系數(shù),并以此計(jì)算出的結(jié)果來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度維結(jié)構(gòu),其玻璃纖維厚度為14ram。和剛性驗(yàn)算,這樣的方法和結(jié)果是不精確的,缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)在風(fēng)載2.2有限元模型的建立荷作用下的真實(shí)反應(yīng)12-31。建立了聚光器精確的有限元分析模型,基于聚光器數(shù)值風(fēng)洞模擬得出的各分區(qū)體型系數(shù),進(jìn)行了多工況
8、下的結(jié)構(gòu)風(fēng)荷分析,得出了聚光器在各工況下的變形和應(yīng)力分布情況,給出了聚光器的最優(yōu)大風(fēng)躲避位置和最不利工況位置,為大型碟式光熱太陽能系統(tǒng)的安全運(yùn)行和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等相關(guān)研究提供了重要的理