基于fluent太阳能板风载荷分析

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1、基于Fluent太阳能板风载荷分析摘要：以湖面上太阳能板为研究对象，用Gambit构建出太阳能板风载荷分析的有限元模型，将模型导入fluent，设置分析类型和边界条件之后求解，得出了太阳能板周围空气速度云图和板件上的压强云图，根据压强云图分析了各板件所受载荷的特点。关键词：太阳能板；风载荷；有限元分析;fluentDOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.0731研宄背景一般太阳能板置于室外空旷的场所，并且表面积较大，需要专有的设备对其支护，为了设计出强度符合要求的太阳能板支架，就需要对太阳能板件上的风载荷进行分析。2模型引入选取湖面上太阳能板进行风载

2、荷分析，如图1所示，太阳板的长度为2米，板与板之间的间距为0.5米，板面与湖面的倾角为24度，计算太阳能板在8级大风下所受的载荷，风力约为17.2m/s-20.7m/s，取最大风速20.7m/s。3建立有限元模型在Gambit中建立太阳能板风载荷计算的有限元模型，将板件上下端5米、左右端10米处设为空气流动区域。将模型的左右边界线设成与板面垂直，并以太阳能板两端为边界对风力吹袭区域分割成数个矩形区域，有限元模型如图2所示。将太阳能板的边线设为Wall,模型上下边界设为速度入口，右边界线为流量出口，然后导出mesh文件。4Fluent分析打开Fluent二维求解器，导入mesh文件，检查

3、网格并查看网格信息，共有179600个网格单元，360340个面，180738个网格节点，设置模型材料为空气，采用标准的K-epsilon模型进行求解，设环境压强为101325Pa，忽略重力影响，设置速度入口为20.7m/s，进行求解，结果如图3、图4所示。5分析结果由上图可以得出，在初始风速为20.7m/s的作用下，模型中风速最大值达到39.6m/s，第一块太阳能板附近风速约为15m/s,该板正面所受最大压强约为1300Pa,板件背面最大压强约为900Pa，出现在板的上边缘区域。中间板正面与背面所受压强维持在800Pa-1000Pa之间，第三块板所受压强在900Pa-1400Pa之间

4、。参考文献：[1]许明，鞠洪新，徐奉友.太阳能跟踪装置风载荷的计算方法[J].可再生能源，2013,31(02)：104-107.[2]王瑞金，张凯，王刚.Fluent技术基础及应用实例[M].北京：清华大学出版社，2007：10-13.[3]徐成，赵金城，郑洪有等.屋顶安装光伏太阳能板风荷载试验研宄U].石家庄铁道大学学报(自然科学版)，2015,28(02)：62-66.作者简介：陈凯旋(1992-)，安徽蚌埠人，在读硕士研究生，研究方向：机械工程专业。