鄂加强，王红林，刘腾，左威，张庆玲，苏秀超



基于恒风速虚拟风洞实验的碟式太阳能聚光器风动载荷

鄂加强1, 2，王红林2，刘腾1, 2，左威2，张庆玲2，苏秀超2

(1. 湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南 长沙，410082；2. 湖南大学 机械与运载工程学院，湖南 长沙，410082)

针对碟式太阳能聚光器最佳避风姿势问题，采用恒风速虚拟风洞实验方法对不同姿态和不同风速下的碟式太阳能聚光器风动载荷进行仿真分析。研究结果表明：在靠近来流方向处碟式太阳能聚光器总压力较大，而远离来流方向处其总压力相对较小，且碟式太阳能聚光器反射面的最大压强随恒风速的增大而不断增加；当风速由=15 m/s增大到=25 m/s时，碟式太阳能聚光器所受风力和风力矩的最大幅值至少增加了110%。

聚光器；虚拟风洞实验；风动载荷；太阳能

太阳能作为可再生能源与传统能源相比适用范围广且效益显著[1]，并拥有广阔的发展前景[2]。对于碟式太阳能聚光器而言，风的扰动作用是最大的不确定载荷，而影响碟式太阳能聚光器风动载荷最重要部位是反射面。由于反射面迎风面积大，空气阻力系数也大，因此导致碟式太阳能聚光器在某些状态下的风载十分巨大。由于导致碟式太阳能聚光器相对于气流方向变化的不确定性，故气流对碟式太阳能聚光器的风动载荷不是一个恒定的载荷。而且气流流过聚光器时，会在反射面之后形成脱体漩涡，相当于给聚光器施加了脉动激振力，容易导致碟式太阳能聚光器振动，甚至引起破坏性的共振。……