太阳能热动力系统Brayton装置与Stirling装置分析与比较 被引量：2

1

作者 崔海亭 袁修干 《河北科技大学学报》 CAS 2004年第1期38-41,共4页

空间太阳能热动力发电系统是非常有前景的未来空间能源供应系统,对适用于空间SD装置的Brayton循环和Stirling循环进行了详细的分析,并以7kW发电装置为对象,从质量、效率和对吸热器的要求等方面对2种循环进行了比较。结果表明,Brayton装... 空间太阳能热动力发电系统是非常有前景的未来空间能源供应系统,对适用于空间SD装置的Brayton循环和Stirling循环进行了详细的分析,并以7kW发电装置为对象,从质量、效率和对吸热器的要求等方面对2种循环进行了比较。结果表明,Brayton装置为目前太阳能热动力发电的首选方案,Stirling装置是未来最理想的空间发电系统。 展开更多

关键词 空间太阳能热动力系统 Brayton装置 stirling装置 空间站 热动力发电系统 航天器

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单罐复合陶瓷填充床蓄热系统热性能研究

2

作者 徐佳锟 杨晓宏 +2 位作者 张燕楠 张欣宇 张艺萱 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期655-662,共8页

基于1 kWβ型碟式太阳能斯特林发电系统,建立三维、瞬态单罐填充床蓄热数值模型。按不同比例制备陶瓷石墨复合材料,通过热物性与机械性能表征,采用m(高炉矿渣)∶m(石墨)=8∶2的复合材料作为储罐填料。结果表明加入填料后不同初始条件下... 基于1 kWβ型碟式太阳能斯特林发电系统,建立三维、瞬态单罐填充床蓄热数值模型。按不同比例制备陶瓷石墨复合材料,通过热物性与机械性能表征,采用m(高炉矿渣)∶m(石墨)=8∶2的复合材料作为储罐填料。结果表明加入填料后不同初始条件下斜温层厚度比纯水蓄热罐可减少37.5~70.0 mm,蓄放热效率提高约6%;通过π定理采用多元回归方法建立斜温层厚度与各初始条件数学模型,分析了入口流速、蓄热温差、罐体高径比、填料等对蓄热罐斜温层厚度的影响,得到斜温层厚度比无量纲函数关系式;蓄热过程增大入口流速、减小颗粒粒径,达到热平衡时间越短。 展开更多

关键词 太阳能 斯特林发电系统 陶瓷基复合材料 蓄热 斜温层 蓄热效率 量纲分析

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碟式/斯特林太阳能热发电系统经济性分析 被引量：26

3

作者 李鑫 李安定 +1 位作者 李斌 郑飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期108-111,共4页

太阳能热发电对于充分利用可再生能源、节约化石燃料资源、改善环境状况实现国家的可持续发展有着重要的战略意义。该文在世界银行和美国桑地亚国家实验室LEC公式的基础上提出了修正的世界银行公式,并对我国现有技术条件下生产10kW碟式... 太阳能热发电对于充分利用可再生能源、节约化石燃料资源、改善环境状况实现国家的可持续发展有着重要的战略意义。该文在世界银行和美国桑地亚国家实验室LEC公式的基础上提出了修正的世界银行公式,并对我国现有技术条件下生产10kW碟式/斯特林太阳能热发电系统的经济性进行了分析。模型计算结果表明,由于修正的世界银行公式考虑了财政、税收等因素的影响,其计算结果较世界银行公式高,两个公式得到的LEC成本变化趋势相似;提高系统生命周期可以显著降低系统的LEC成本;日照辐射强度好对于提高系统的经济性是有益的;采用太阳能天然气联合发电方式将大大改善系统的经济性。 展开更多

关键词 发电系统 太阳能 斯特林 经济性分析 碟式 世界银行 计算结果 可再生能源 可持续发展 国家实验室 LEC 充分利用 燃料资源 战略意义 环境状况 10kW 技术条件 发电方式 辐射强度 生命周期 变化趋势 公式 天然气 成本

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碟式太阳能热发电技术综述(一) 被引量：12

4

作者 许辉 张红 +2 位作者 白穜 丁莉 庄骏 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第5期5-9,17,共6页

介绍碟式太阳能热发电技术的原理及特性,并对聚光器、接收器等关键技术进行了分析。结果表明,热管式接收器和混合式接收器具有较好的研究开发前景。

关键词 太阳能 热发电 碟式聚光器 斯特林发动机 接收器 辐射强度 热换

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碟式太阳能热发电技术综述(二) 被引量：11

5

作者 许辉 张红 +2 位作者 白穜 丁莉 庄骏 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第6期6-9,共4页

对碟式太阳能热发电技术的热机进行了详细阐述和较为系统地分析,结果表明斯特林发动机及斯特林循环有着明显的优势。通过对目前国内外关于碟式太阳能热发电技术研究和应用现状的综述,针对目前国内研究亟待解决的问题进行了分析探讨,认... 对碟式太阳能热发电技术的热机进行了详细阐述和较为系统地分析,结果表明斯特林发动机及斯特林循环有着明显的优势。通过对目前国内外关于碟式太阳能热发电技术研究和应用现状的综述,针对目前国内研究亟待解决的问题进行了分析探讨,认为系统关键部件的研发突破是碟式太阳能发电技术发展的基础。 展开更多

关键词 太阳能 热发电 碟式聚光器 斯特林发动机 接收器 热机 热管

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太阳能热发电系统的研究现状综述 被引量：55

6

作者 陈静 刘建忠 +2 位作者 沈望俊 周俊虎 岑可法 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第4期17-22,共6页

介绍塔式、槽式、碟式、太阳能热气流和太阳能池热发电等5种主要类型的太阳能热发电系统的工作原理及研究现状,并对各类太阳能热发电技术的优缺点进行了比较。结果表明,塔式太阳能热发电系统聚光比高,系统容量大、效率高,但费用昂贵;槽... 介绍塔式、槽式、碟式、太阳能热气流和太阳能池热发电等5种主要类型的太阳能热发电系统的工作原理及研究现状,并对各类太阳能热发电技术的优缺点进行了比较。结果表明,塔式太阳能热发电系统聚光比高,系统容量大、效率高,但费用昂贵;槽式太阳能热发电系统结构简单,但聚光比小,系统工作温度较低;碟式太阳能热发电系统聚光比大,系统效率高,结构紧凑,安装方便,但其核心部件斯特林发动机技术难度较大;太阳能热气流发电、太阳能池热发电及向下反射式太阳能热发电等在技术上各有优势。 展开更多

关键词 太阳能 热发电 塔式 碟式 槽式 太阳能热气流 太阳能池

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百瓦级热声斯特林发电系统输出特性研究 被引量：11

7

作者 邱利民 赵益涛 +3 位作者 王凯 楼平 孙大明 郭轶楠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期101-106,17,共6页

热声发电技术在太阳能、工业废热等低品位热能利用方面具有广阔的应用前景。该文从电–力–声类比的角度对直线发电机的控制方程进行了理论分析,并借助线性热声理论对热声斯特林发电系统进行了模拟计算,分析了外接负载、电路谐振和四通... 热声发电技术在太阳能、工业废热等低品位热能利用方面具有广阔的应用前景。该文从电–力–声类比的角度对直线发电机的控制方程进行了理论分析,并借助线性热声理论对热声斯特林发电系统进行了模拟计算,分析了外接负载、电路谐振和四通处压力振幅对热声发电系统输出特性的影响。理论计算表明通过降低发电机电路的虚部阻抗,调节直线发电机的声阻抗,可以大大改善热声发电系统的输出特性。设计并搭建了热声斯特林发电实验台,实验证明在发电机电路中串入电容器降低虚部阻抗后,系统的输出电功从122.9W增加至150.6W,同时热电效率从5.3%提高到7.8%。 展开更多

关键词 百瓦级 热声发电 斯特林 直线发电机 太阳能

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高温热管太阳能接收器的开发及传热特性分析 被引量：13

8

作者 许辉 张红 +2 位作者 白穜 丁莉 庄骏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1585-1590,共6页

分析了碟式太阳能热发电系统接收器的工作特点及所应满足的条件,针对目前高温热管接收器的现状,提出了组合式热管接收器的开发理念,并从接收器总体结构、热管单元结构以及接收器工作原理等方面做了详细阐述。为探讨所开发接收器的传热特... 分析了碟式太阳能热发电系统接收器的工作特点及所应满足的条件,针对目前高温热管接收器的现状,提出了组合式热管接收器的开发理念,并从接收器总体结构、热管单元结构以及接收器工作原理等方面做了详细阐述。为探讨所开发接收器的传热特性,对热管接收器的传热过程进行了分析计算,结果表明组合式高温热管接收器具有优良的热传递性能,可以适应碟式太阳能热发电系统的运行需求。 展开更多

关键词 碟式太阳能热发电 组合式高温热管接收器 太阳能接收器 热管单元

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聚光型太阳能热发电现状及在我国应用的风险分析 被引量：18

9

作者 陈伟 张军 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第2期148-151,共4页

聚光型太阳能热发电(CSP)是可能实现太阳能大规模利用的形式之一,其技术可行性已得到证明,并在个别国家进入了预商业化阶段。文章对目前世界上聚光型太阳能热发电的发展现状及未来发展障碍进行了阐述,针对我国发展CSP技术进行了风险分析... 聚光型太阳能热发电(CSP)是可能实现太阳能大规模利用的形式之一,其技术可行性已得到证明,并在个别国家进入了预商业化阶段。文章对目前世界上聚光型太阳能热发电的发展现状及未来发展障碍进行了阐述,针对我国发展CSP技术进行了风险分析,并提出了若干建议。 展开更多

关键词 聚光型太阳能热发电 槽式系统 碟式系统 塔式系统

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大型碟式光热太阳能聚光器结构风荷分析 被引量：7

10

作者 何轶 彭佑多 +1 位作者 龙东平 颜健 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第3期259-261,共3页

以25kW碟式光热太阳能发电系统聚光器为研究对象,在ANSYS中建立了精确的有限元模型,应用聚光器数值风洞模拟得出的聚光器各分区体型系数,对其在8级风荷载和12级风荷载下进行了结构风荷的静力学分析计算,得到了聚光器在各高度角时的应力... 以25kW碟式光热太阳能发电系统聚光器为研究对象,在ANSYS中建立了精确的有限元模型,应用聚光器数值风洞模拟得出的聚光器各分区体型系数,对其在8级风荷载和12级风荷载下进行了结构风荷的静力学分析计算,得到了聚光器在各高度角时的应力和变形情况。结果表明:聚光器在90°高度角即开口朝上为最优大风避难位置,最不利工况为60°高度角位置,聚光器在各工况下均满足结构的强度要求,同时聚光器最外圈的固镜壳的应力和变形都较大,实际工作中应当对其都进行加固处理,以避免影响系统的正常工作和大风破坏。 展开更多

关键词 ANSYS 碟式聚光器 风荷载 体型系数

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碟式太阳能直接跟踪传感器设计及其应用 被引量：5

11

作者 朱正林 郑健 吴昊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2271-2277,共7页

为克服碟式太阳能间接跟踪光斑偏心问题,设计一种专门用于高强度光探测和光敏转换的太阳能跟踪传感器,对聚焦光斑进行直接跟踪。采用二级或者多级分隔的光导材料隔绝聚焦光斑的高温,光电传感器对比测量使聚焦光斑汇集到集热器中心,实现... 为克服碟式太阳能间接跟踪光斑偏心问题,设计一种专门用于高强度光探测和光敏转换的太阳能跟踪传感器,对聚焦光斑进行直接跟踪。采用二级或者多级分隔的光导材料隔绝聚焦光斑的高温,光电传感器对比测量使聚焦光斑汇集到集热器中心,实现跟踪系统最大效率的利用太阳能。实验结果表明:传感器设计方法可行、可有效隔绝光斑的高温。通过Matlab分析每级光导材料光斑温度衰减系数为0.32,此传感器跟踪运行稳定,可提高跟踪精度。该研究为提高碟式太阳能自动跟踪精度提供一种方法。 展开更多

关键词 碟式太阳能 传感器 直接跟踪 温度衰减

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基于Soltrace的聚光碟面反射目标靶设计方法 被引量：2

12

作者 许金山 李松 +3 位作者 黄振军 梁伟青 侯向辉 刘洪海 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1193-1199,共7页

以Soltrace为基础,利用该软件的三坐标系统对碟式聚光单元进行建模,结合其光线追踪技术,给出可用于指导镜面精确安装调节以实现太阳光高效均匀汇聚的调光目标靶的设计方法。理论分析表明该方法能够有效地结合碟式聚光系统及其接收器的... 以Soltrace为基础,利用该软件的三坐标系统对碟式聚光单元进行建模,结合其光线追踪技术,给出可用于指导镜面精确安装调节以实现太阳光高效均匀汇聚的调光目标靶的设计方法。理论分析表明该方法能够有效地结合碟式聚光系统及其接收器的机械结构,在保证汇聚光完全通过热接收器入口的前提下,在发动机热头处获得能量集中且均匀分布的光斑。以此目标靶为基础的碟式聚光系统的安装调节结果表明该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 太阳能 碟式斯特林 镜面调节 目标靶设计

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碟式斯特林发电系统性能分析模型与仿真 被引量：5

13

作者 李明震 董金钟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期381-385,共5页

基于传热学、热力学、动力学、电学理论以及系统控制模型,建立了可用于碟式斯特林发电系统分析、设计、优化和控制的性能分析模型.模型包括太阳能聚光器、接收器、斯特林循环热力学、斯特林发动机机构动力学、起动/发电机等各子系统及... 基于传热学、热力学、动力学、电学理论以及系统控制模型,建立了可用于碟式斯特林发电系统分析、设计、优化和控制的性能分析模型.模型包括太阳能聚光器、接收器、斯特林循环热力学、斯特林发动机机构动力学、起动/发电机等各子系统及相互作用关系,可分析系统从起动到全功率状态时的稳态性能和动态特性.使用该模型对碟式斯特林系统进行了仿真分析,结果表明,在发动机热端温度不变的控制条件下,系统一天内的输出电功率表现出与太阳直射强度类似的抛物形变化,系统效率变化较平稳;系统充气过程压力突增,在太阳直射强度不变的情况下,发动机热端温度下降,发电功率先增加一点,后随温度下降而下降. 展开更多

关键词 太阳能发电 斯特林发动机 建模 仿真

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碟式太阳能热发电系统流固耦合模态分析 被引量：2

14

作者 鄂加强 张庆玲 +5 位作者 杨文明 刘腾 王曙辉 王红林 苏秀超 左威 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3546-3552,共7页

为避免碟式太阳能热发电系统风激共振破坏问题,采用流体控制方程建立碟式太阳能热发电系统流场模型,并将计算得到的碟式太阳能热发电系统流场流速和压力再加载到聚光器前后表面,对碟式太阳能热发电系统流固耦合模态进行分析研究。研究... 为避免碟式太阳能热发电系统风激共振破坏问题,采用流体控制方程建立碟式太阳能热发电系统流场模型,并将计算得到的碟式太阳能热发电系统流场流速和压力再加载到聚光器前后表面,对碟式太阳能热发电系统流固耦合模态进行分析研究。研究结果表明:流固耦合场对碟式太阳能热发电系统模态振型的影响较小,而对碟式太阳能热发电系统的固有频率和最大变形量的影响较大,但其影响程度随模态阶数的递增而递减;与高度角β=0°时碟式太阳能热发电系统固有频率相比,高度角β=45°时碟式太阳能热发电系统固有频率均不同程度地减小,但最大变形量基本上保持不变;碟式太阳能热发电系统聚光器的上边缘以及4个悬臂梁靠近电机的部分最容易受到损坏,故应提高此部位的刚度。 展开更多

关键词 碟式太阳能热发电系统 聚光器 流固耦合 模态分析

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斯特林发动机在空间太阳能发电中的应用 被引量：8

15

作者 姚睿 吴克启 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期111-114,共4页

提出了空间太阳能发电系统中采用自由活塞式斯特林发动机发电装置的概念设计模型,确立了整个概念设计的框架,并对自由活塞式斯特林发动机作了初步设计,同时对有关问题进行了讨论,提出了今后的发展方向。

关键词 空间太阳能发电 发电装置 自由活塞式 斯特林发动机

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β型斯特林发动机功率影响因素分析 被引量：2

16

作者 杨晓宏 韩磊 +1 位作者 田瑞 王丽萍 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期530-535,共6页

为了探究因素对β型斯特林发动机功率的影响,同时研究影响程度及显著性,以Schmidt分析法为基础,对β型斯特林发动机的功率进行理论计算,并针对影响斯特林发动机性能的活塞相位角、行程容积比、死容积比和温度比,利用Matlab编程绘制三维... 为了探究因素对β型斯特林发动机功率的影响,同时研究影响程度及显著性,以Schmidt分析法为基础,对β型斯特林发动机的功率进行理论计算,并针对影响斯特林发动机性能的活塞相位角、行程容积比、死容积比和温度比,利用Matlab编程绘制三维图像,分析两两因素耦合对发动机功率的影响,研究因素之间的相互作用.结果表明:活塞相位角存在最佳值,且此最佳值随行程容积比、温度比的增加分别呈现减小、增大的趋势;行程容积比越大功率越大,且死容积比越小,行程容积比对功率的影响越大,最佳行程容积比为0.5~1.5;死容积比的增加将导致功率降低,死容积比应小于1.5,而行程容积比的增加会使此降低幅度增大,温度比的增加使此降低幅度减小;功率随温度比的增大而减少,最佳温度比应小于0.5.最后,利用正交试验设计分析4个因素的影响作用大小及显著性,得到温度比和行程容积比相对显著的结果. 展开更多

关键词 斯特林发动机 碟式太阳能发电系统 功率 正交试验设计 Schmidt分析

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多能互补布雷顿循环中向心透平性能研究 被引量：2

17

作者 肖刚 卢嘉冀 +3 位作者 周鑫 陈金利 倪明江 岑可法 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期198-202,共5页

为了构建基于太阳能的多能互补(如储热、燃气补燃等)布雷顿循环系统,采用实验和数值模拟相结合的方法,探讨太阳能、太阳能结合储热、太阳能结合燃气等运行模式下,工质变化时向心透平的气动特性。实验中向心透平的效率始终约为65%,随着... 为了构建基于太阳能的多能互补(如储热、燃气补燃等)布雷顿循环系统,采用实验和数值模拟相结合的方法,探讨太阳能、太阳能结合储热、太阳能结合燃气等运行模式下,工质变化时向心透平的气动特性。实验中向心透平的效率始终约为65%,随着入口温度的升高和压力的增大,转速和输出功率线性增加。模拟结果表明,从太阳能或太阳能储热切换到太阳能燃气补燃模式,保持透平入口温度不变,透平输出功率降低3%,透平流量降低2%。多能互补的模式在切换时透平性能变化较小,采用补燃或储热放热等措施可以实现系统的平稳过渡运行。 展开更多

关键词 太阳能热发电 透平 布雷顿循环 碟式 数值模拟 多能互补

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一种基于计算机控制的抛物面型聚光系统的自动调校方法 被引量：1

18

作者 许金山 李松 +1 位作者 帅永辉 万斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1741-1748,共8页

利用单块镜面的等腰三角支撑结构,从数学模型出发,分析镜面支撑杆的长度变化与接收屏上光斑位置的关系。研究发现支杆的运动和反射光斑运动有近似线性关系。当支撑杆P1和P2等量相对和相向运动时,光斑在接收屏上的轨迹是两条近似相互垂... 利用单块镜面的等腰三角支撑结构,从数学模型出发,分析镜面支撑杆的长度变化与接收屏上光斑位置的关系。研究发现支杆的运动和反射光斑运动有近似线性关系。当支撑杆P1和P2等量相对和相向运动时,光斑在接收屏上的轨迹是两条近似相互垂直的直线,由此光斑在屏上的任意位置可通过这两个方向的运动组合得以实现。结合图像处理技术和自动控制技术,将此算法设计成一套基于计算机控制的闭环自动调光系统并将其用于实验分析。实验结果可验证理论的正确性,与传统的"Color Look-Back"和"AIMFAST"方法相比,新系统不但保持了传统方法的优点,并且在场地限制方面表现出很大的优势。 展开更多

关键词 太阳能 聚光热发电 碟式斯特林系统 镜面校正 闭环系统

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碟式太阳能集热器结构对热辐射影响 被引量：3

19

作者 李少华 王丽伟 廖明俊 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第5期85-89,共5页

为了研究碟式太阳能系统中聚焦点发散情况下,集热器形状参数对系统光热转换效率的影响,采用蒙特卡罗射线跟踪方法对三种类型集热器进行数值模拟。研究结果表明:当聚焦面尺寸不变时,辐射通量聚光比基本一致;聚焦面上热量密度呈现圆环状... 为了研究碟式太阳能系统中聚焦点发散情况下,集热器形状参数对系统光热转换效率的影响,采用蒙特卡罗射线跟踪方法对三种类型集热器进行数值模拟。研究结果表明:当聚焦面尺寸不变时,辐射通量聚光比基本一致;聚焦面上热量密度呈现圆环状温度分布;集热器结构对腔体壁面热量分布有影响。以上研究结果对碟式太阳能系统的理论设计和实际性能预测提供理论参考。 展开更多

关键词 碟式太阳能 热发电 光线跟踪 聚光比 数值模拟 热量密度

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大型碟式光热太阳能聚光器风致振动响应分析 被引量：6

20

作者 颜健 彭佑多 +3 位作者 龙东平 何轶 马俊 曾俊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期1665-1671,共7页

以25 kW碟式光热太阳能发电系统聚光器为对象,建立其有限元模型,基于谐波叠加理论编制Matlab程序得到的脉动风载荷时程开展聚光器风振响应研究。得到了聚光器不同工况下关键节点的统计特征和位移风振系数,给出了部分节点的响应时程数据... 以25 kW碟式光热太阳能发电系统聚光器为对象,建立其有限元模型,基于谐波叠加理论编制Matlab程序得到的脉动风载荷时程开展聚光器风振响应研究。得到了聚光器不同工况下关键节点的统计特征和位移风振系数,给出了部分节点的响应时程数据且对位移时程进行了功率谱分析。结果表明:聚光器在极限风载荷的作用下以强迫振动为主,且在基频处有轻微的共振;聚光器最不利的工况为90°-60°,安全避风工况为-90°-90°,最不利工况下各关键节点的整体位移风振系数为2.4;聚光器结构在极限风载荷作用下处于弹性变形阶段,但曲面固镜壳振动强烈,对于反射镜面的安全性有待于进一步的研究。 展开更多

关键词 碟式聚光器 太阳能 风振响应 位移风振系数 功率谱

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