基于槽式太阳能聚光器结构的流固耦合分析-论文.pdf

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1、基于槽式太阳能聚光器结构的流固耦合分析林红，肖洪，朱天字h。，王磊(1．河海大学机电工程学院，江苏常州213022；2．南通河海大学海洋与近海_T-程研究院，江苏南通226019)StructureAnalysisofParabolicTroughSolarConcentratorBasedonFluid——structureInteractionLINHong，XIAOHong，ZHUTian—yu，WANGLei’(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineeri

2、ng，HohaiUniversity，Changzhou213022，China；2．NantongOceanResearchandOffshoreEngineeringInstituteofHohaiUniversity，Nantong226019，China)摘要：基于流固耦合技术对槽式太阳能聚光器0引言进行结构分析，以ANSYSWorkbench为仿真平台，采用单向流固耦合方法对聚光器结构进行仿真槽式太阳能聚光器通过对太阳光的聚焦，加热计算，获得聚光器在不同风速、不同角度下的结构特集热器内的工质，为

3、电站的蒸汽产生系统提供高温性。通过流固耦合分析，得到聚光器结构强度及刚热源或直接将高温蒸汽提供给汽轮机]。因此，聚度较为准确的数值，为其结构优化和运行维护提供光器是太阳能热发电系统的核心部件，它的性能的有利的依据。好坏会显著影响太阳能热发电系统的总体性能L2]。关键词：槽式太阳能；聚光器结构；流固耦合技槽式太阳能聚光器始终工作在露天的环境中，术；结构分析不可避免地会受到环境的影响，尤其是风载荷。重中图分类号：TH114庆大学机械传动国家重点实验室的胡摇等人，采用文献标识码：A计算流体力学(CFD)理论建立

4、了计算模型，分析了文章编号：1001—2257(2014)05—0017一O3槽式太阳能聚光器在不同角度、不同风速、不同反光Abstract：Analysisofparabolictroughsolar镜间缝隙下对风载荷的影响]。重庆大学机械传动concentratorstructurebasedonfluid——structurein．．国家重点实验室的孔祥兵等人，利用流体仿真软件teractiontechnique．ThestructuralpropertiesofFLUENT来模拟风场，然后将得到的

5、最大面载荷施theconcentratoratdifferentwindspeedsandan—加在镜面上，应用ABAQUS软件对槽式太阳能聚gleswereobtainedthroughthecalculatesimulation光器的结构进行有限元分析]。河海大学的刘英玉oftheconcentratorstructurewhichwasusedthe等人通过风速与风压的换算关系，将换算的风压施simulationplatformofANSYSWorkbench，with加到镜面上，采用ANSYS软件

6、对槽式太阳能聚光one—wayfluid—structureinteractionmethod．器结构进行分析_5]。这些方法没有将流场和结构的Fromfluid—structureinteractionanalysis，wemay计算结合起来进行分析。随着计算机技术的发展以obtainthevaluesoftheconcentratorstructure’S及现代分析方法的不断改进，流固耦合分析方法成strengthandstiffnessaremoreaccurate，which功的将流场和结构的计算

7、结合起来，使得槽式太阳能聚光器的流固耦合技术得以实现]。因此，有必providefavorablebasisforitsstructuraloptimal，operationandmaintenance．要对槽式太阳能聚光器进行流固耦合分析。Keywords：parabolictroughsolar；concentrator1流固耦合理论structure；fluid—structureinteraction；structurea—1．1流体控制方程nalysis流体流动必须遵循基本的物理守恒定律，其中收

8、稿日期：2013一l2—25包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。基金项目：国家重点基础研究计划资助项目(2010CB227102—1)；江苏省科技资助项目(BE2013070)不考虑流体、固体间的能量传递，对能量守恒不进行《机械与电子}2014(5)·17。描述川。聚光器工作时的位置是随太阳方位角的变化而发生质量守恒方程为：变化，这里选取0。、30。、6O。、90。、120。、150。和180。进行分析计算。其中0。