下击暴流强风冲击作用下定日镜风压时变特征
2021-10-21吉柏锋赵进新瞿伟廉
东南大学学报(自然科学版) 2021年5期
吉柏锋 赵进新 姜 峰 熊 倩 瞿伟廉
(1武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室, 武汉 430070)(2中山大学土木工程学院, 广州 510275)(3武汉理工大学土木工程与建筑学院, 武汉 430070)
太阳能由于其取之不尽、用之不竭的特性已经成为当今世界能源结构改革的重要方向.定日镜是塔式太阳能光热发电站的重要聚光设备,在塔式太阳能发电站的投资建设中所占的比例一般超过总投资额的1/2[1].定日镜场一般建于野外空旷的场地,大气流动所形成的风荷载直接作用于定日镜表面,影响聚光效率和结构安全[2].青藏高原是我国太阳能资源最丰富的地区,同时也是全球雷电活动最为活跃的地区之一[3-4].当定日镜场处于雷暴天气下时,极易遭受雷暴强风的威胁,导致结构发生破坏.下击暴流是雷暴天气中一种常见的近地面强风,瞬时速度可达75 m/s,且其发生的时间和地点具有随机性,难以预防,对工程结构具有强致灾性[5].此外,下击暴流受风暴移动和下沉气流变化影响,整体风场呈现出不稳定、随时间和空间变化剧烈的特点[6].相比于大气边界层风的风速沿高度单调缓慢增加,下击暴流风速可在近地面高度迅速增大至最大值,这将对安装高度普遍在10 m左右的定日镜带来远高于设计风速的强风威胁.
定日镜抗风问题是塔式太阳能光热发电技术中的研究热点.Strachan等[7]于1986—1992年间对位于美国新墨西哥州的2种不同类型定日镜开展了长达6 a的现场实测研究……
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