拋物面槽式集熱器主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及動力特性分析.pdf

1、隨著世界對能源的需求增大和對環(huán)境要求提高，清潔能源的開發(fā)與利用逐漸變成了各國轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)的重要方式。對清潔能源的開發(fā)與研究，不僅是對環(huán)境的保護，更是期望在未來能夠完全替代化石能源成為主要能源。在這些清潔能源當(dāng)中，太陽能是可再生的清潔能源。拋物面槽式集熱器作為太陽能收集系統(tǒng)的能量接收部分，其自身的特點，集熱效率穩(wěn)定高效，結(jié)構(gòu)相對簡單，系統(tǒng)組件少，但是各個組件一般體力龐大，安裝精度不高且難以安裝，剛度較小易變形。由于集熱器工作場地的特殊性，

2、外界天氣因素干擾較大，大氣邊界層對集熱器的直接作用極其不穩(wěn)定。集熱器如果不能抵抗風(fēng)流作用，結(jié)構(gòu)上各個系統(tǒng)極易受損，鏡面容易變形破裂，而整個集熱器也易傾覆不可修復(fù)，損失嚴重。同時，為了獲取最大的經(jīng)濟效益，需要在低烈度條件下能夠維持正常工作，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和集熱器的聚光效率，使太陽跟蹤系統(tǒng)能夠正常工作。因此，希望設(shè)計出結(jié)構(gòu)較為優(yōu)化的集熱器結(jié)構(gòu)。本文以一種拋物面槽式集熱器結(jié)構(gòu)作為研究對象，主要采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方式和有限元仿真技術(shù)，對現(xiàn)有的關(guān)

3、鍵結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計分析。
　　首先，歸納總結(jié)了鏡面支點位置對鏡面模態(tài)的影響，并對比了集熱器兩種支撐方式的區(qū)別。
　　其次，對槽式集熱器的主要支撐部件形狀，采用拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式，對其進行了重新設(shè)計。傳動管是影響拋物面槽式集熱器集熱效率的重要部件，文中通過計算不同傳動管尺寸對集熱器鏡組轉(zhuǎn)角的大小來確定其具體尺寸。對主體結(jié)構(gòu)進行了重新設(shè)計后，將新設(shè)計結(jié)構(gòu)與經(jīng)驗設(shè)計結(jié)構(gòu)進行了靜力學(xué)比對。
　　最后，文中對單個集熱器單元與