大型碟式太陽能聚光器三維定常風(fēng)場數(shù)值仿真

【摘要】：在太陽能發(fā)電系統(tǒng)聚光器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中,研究25kW碟式光熱太陽能發(fā)電系統(tǒng)聚光器的表面風(fēng)載荷及流場特性問題。為提高發(fā)電效率,通過建立聚光器在不同工況下的流域模型,并采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型對流域進(jìn)行數(shù)值仿真計算。結(jié)果表明,聚光器在90°高度角即開口朝上且缺口處于背風(fēng)位置時為最優(yōu)大風(fēng)避難位置,最不利工況為90°-60°;聚光器處于最優(yōu)避風(fēng)位置時邊緣的部分分區(qū)體型系數(shù)達(dá)到-1.54,需要對邊緣反射鏡進(jìn)行加固處理;聚光器背風(fēng)面附近形成的強(qiáng)烈大旋渦能夠起到均勻風(fēng)壓的作用,而在流動分離后形成沿流向發(fā)展的非穩(wěn)定螺旋渦會導(dǎo)致螺旋渦發(fā)生處負(fù)壓很大。計算結(jié)果可為碟式聚光器或碟式光熱太陽能整機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供參考。 【作者單位】： 湖南科技大學(xué)機(jī)械設(shè)備健康維護(hù)省重點(diǎn)實(shí)驗室;湖南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 碟式聚光器 數(shù)值風(fēng)洞仿真 風(fēng)壓系數(shù) 體型系數(shù) 流場特性
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51275166) 湖南省省市聯(lián)合基金資助(11JJ8006) 湖南省戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)重大科技攻關(guān)項目(2011GK4058)
【分類號】：TP391.41;TM615
【正文快照】： 1引苜 工作在露天環(huán)境中的大型碟式光熱太陽能發(fā)電系統(tǒng)聚光器具有空間尺寸與迎風(fēng)面積大、透風(fēng)性較差等特點(diǎn),風(fēng)載荷不僅可能導(dǎo)致反射鏡面和網(wǎng)架變形,造成反射光斑偏焦或部分落靶降低斯特林熱機(jī)的發(fā)電效率,嚴(yán)重的風(fēng)致振動還會 導(dǎo)致反射鏡面的擠壓破碎。對碟式光熱太陽能發(fā)電系

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