25kW碟式太阳能镜面风荷系数CFD数值分析与应用

本文主要探讨了"碟式太阳能镜面风荷系数的数值分析"这一主题，发表于2013年的《湖南科技大学学报(自然科学版)》第28卷第2期。研究团队由胡燕平、董林林等人组成，他们采用了计算流体动力学(CFD)的方法，针对25千瓦的碟式太阳能旋转抛物面进行了深入研究。 首先，研究者使用三维造型软件Pro/E建立了一个25千瓦碟式太阳能镜面的精确模型，这个模型能够模拟抛物面的实际形态，包括其独特的结构特点。然后，借助Fluent软件，他们对镜面在风荷作用下的风荷系数进行了数值计算。这涉及到对镜面在不同方位角和高度角下的风力和力矩系数的计算，这些系数对于评估结构的稳定性和负载能力至关重要。 同时，该研究还分析了镜面表面的压力分布和风流场的流速分布，这对于理解风荷载如何作用于镜面及其可能产生的应力分布具有重要意义。通过CFD的模拟，研究人员得以量化风场对镜面性能的影响，从而为碟式太阳能结构设计提供了关键的设计参数和指导，特别是在早期设计阶段，这种方法相较于传统的风洞实验更经济、高效且精确。 抛物面太阳能集热器是碟式太阳能热发电系统的核心组件，由于其较大开口直径，风荷载对其稳定性构成挑战。研究发现，CFD方法有效地解决了抛物面形状、尺寸、风向和风速等因素对风荷系数计算的复杂性，为优化设计和减少结构问题提供了科学依据。 这篇文章强调了CFD技术在碟式太阳能镜面风荷系数分析中的应用价值，它不仅提高了分析效率，降低了成本，而且为提高碟式太阳能系统的可靠性和效率奠定了基础。这种数值模拟方法对于推动太阳能技术的发展，尤其是在风能利用方面，具有显著的推动作用。