特变电工新疆新能源股份有限公司 ■ 何惧 朱锐 王建勃

一 前言

光伏电站支架结构设计时的假想荷载，主要包括持久作用的固定荷载和自然界外力的风压荷载、积雪荷载及地震荷载等。电池板阵列的损坏多数在强风中发生，计算太阳电池板阵列支架结构时，最大的荷载一般是风压荷载。

本文基于Fluent6.3计算平台，对一种常见的电池板进行数值模拟计算，分析电池板在38m/s风速条件下，不同风向角条件下的受力情况，模拟计算结果将对支架的选型设计提供依据。

二 计算模型

FLUENT软件包含基于压力的分离求解器、耦合求解器，基于密度的隐式求解器、显式求解器，多求解器技术使FLUENT软件可以用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的各种复杂流场。

FLUENT软件包含非常丰富、经过工程确认的物理模型，可以模拟高超音速流场、转捩、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工等复杂机理的流动问题。

在本文计算中，电池板风向角为a(如水平顺风方向，则风向角a为90¡)，电池板倾角为b。取a=30¡、45¡、60¡、90¡，b=45¡，进行电池板风荷载数值模拟计算。风向角a、电池板倾角b如图1、2所示。

几何模型：电池板尺寸1.58m×0.8m×0.05m，离地高度1m，电池板中心离入口3m。流场截面满足阻塞比小于3%的数值计算要求。

计算模型：k-e RNG模型。钝体低速绕流，此模型较为合适，使用基于压力的隐式求解器。计算流场见图3。为了得到较好的计算结果，电池板边界层网格加密，流场尾流区网格加密，见图4。

计算风速：38m/s。……