基于ANSYS的槽式太阳能聚光器支架结构分析.pdf

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1、基于ANSYS的槽式太阳能聚光器支架结构分析刘英玉，肖洪，郑方辉，朱天宇，肖红升(1．河海大学机电工程学院，江苏常州213022；2．桑夏太阳能股份有限公司，江苏南通2263O1)CondenserBracketStructureAnalysisofTroughTypeSolarEnergyBasedonANSYSLIUYing—yu，XIAOHong，ZHENGFang—hui，ZHUTian—yu，XIAOHong—sheng2(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HohaiUniversity，Changzhou213022

2、，China；2．SunshoreSolarEnergyinNantong，Nantong226301，China)摘要：根据桑夏太阳能提供的支架结构参数，利集中在传热和跟踪方面，对反射镜支撑结构的研究用ANSYS建立有限元模型，对支架整体进行结构很少，聚光器支架是反射镜的承载机构，在设计时要静力学仿真分析，同时根据支架的工况对支架进行尽量防止镜面破坏和变形。LUZ(鲁兹)公司生产了模态分析，找出了对支架工作情况有影响的频率了扭矩管式的槽式太阳能支架，Solargenix公司开值。结构整体静力学分析模拟仿真结果表明，该机发了全铝框架的槽式抛物面太阳能聚光器，9O年代构达到设计要求。末，

3、Schlaich等人开发了新一代的槽式抛物面聚光关键词：槽式太阳能聚光器；支架；静力分析；模器，聚光器安装在矩形扭矩盒式支架上。由于支架态分析；ANSYS制作简单、安装维护费用减少，与扭矩管型相比重量中图分类号：TH114更轻，变形减小，具有更好的强度和刚度[1]。杨谋存文献标识码：A进行了抛物槽式聚光器结构与光学分析，模拟了支文章编号：1001—2257(2013)09—0037一O4架在不同风速、不同角度下的运行结果。中国科学Abstract：Accordingtothesolarenergycompa-院电工研究所和山东皇明太阳能股份有限公司，对nytoprovidethesup

4、portstructureparameters，U—槽式太阳能集热系统中的关键部件进行了研究，重singfiniteelementsoftwareANSYStoestablish点研究了槽式太阳能热发电系统聚光器的支撑结thefiniteelementmodel，supportsstaticsimulation构，对支撑结构和镜面的承受荷载进行了受力分analysisofoverallstructure，atthesametimeac—析引。cordingtosupportconditionsonbracketmodela—桑夏太阳能槽式集热聚光器由矩形扭矩盒支架nalysiswere

5、carriedout，findouttheworkingfre—和抛物面镜片组成，聚光器是槽式太阳能热发电集quencyvalueswhichhaveanimpactonthestruc—热设备中的重要组成部分。抛物型反射镜面的作用ture．Simulationanalysisofcombinationstructure是接收和反射太阳光，其接收的效率和聚光的精度staticanalysisoftheresultsshowthatthemecha—主要取决于抛物型反射镜表面形状的精度]。然而nismcanmeetthedesignrequirements．槽式太阳能聚光器总是工作在露天

6、环境下，必然会Keywords：troughtypesolarenergycondens—受到各种各样环境荷载的作用(如风载、雪载、冰雹er；stent；staticanalysis；modalanalysis；ANSYS和温度等的影响)。在荷载的作用下除了使反射镜面产生变形位移以外，还会使反射镜面和其他结构0引言产生相应的应力，当应力过大的时候有可能使聚光器结构遭到破坏L4]。因此，聚光器要满足一定的强目前，国内外对槽式太阳能热发电的研究主要度和刚度要求。聚光器支架利用液压装置进行驱收稿日期：2013—03—25基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(2O1OCB2271O4)；

7、动，在驱动过程中会产生振动，为了避免共振发生，南通市2011B产学研合作科技计划——新能源泉及其装备制造资助项目(BC2011009)对支架进行了模态分析。’《机械与电子》2O13(9)·37。ANSYS分架的开I：1是迎风面或是背风面时，支架的变形最大，1聚光器支架此时重力的影响主要集中在下半部分。在抛物面上太阳能辐射采集系统由抛物面反射镜、支架、驱施加8级风，按最高风速加载，重力方向垂直向下。动跟踪装置和接收器组成。槽式太阳能的反射镜支架与