聚光器網(wǎng)架是大功率碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，它集中了整個(gè)碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)三分之二的重量；同時(shí)它又是集熱鏡的骨架，影響和決定著聚能器的可靠性。要使太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)正常工作，包括聚能器在內(nèi)的鋼構(gòu)機(jī)架必須滿足兩個(gè)條件：一是在12級(jí)風(fēng)下不會(huì)損壞或倒塌，即滿足強(qiáng)度要求；二是在8級(jí)風(fēng)下能夠正常高效聚焦，即滿足精度要求。因此，開展25KW碟式太陽能聚光器網(wǎng)架進(jìn)行強(qiáng)度、精度、自振特性分析及改善設(shè)計(jì)，對(duì)碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)非常重要。 本文首先對(duì)聚光器網(wǎng)架進(jìn)行了強(qiáng)度分析�；诰酃馄骶W(wǎng)架幾何模型建立了網(wǎng)架精細(xì)化有限元模型，分析并明確了常規(guī)工況和結(jié)構(gòu)校核工況及相應(yīng)參數(shù)，對(duì)聚光器網(wǎng)架受力特點(diǎn)及其風(fēng)載荷進(jìn)行了深入研究，得到了聚光器網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在常規(guī)工況和結(jié)構(gòu)校核工況下相應(yīng)的變形和應(yīng)力云圖及一系列重要結(jié)論。研究表明：在常規(guī)工作條件下，自重對(duì)網(wǎng)架變形有較大影響，隨著網(wǎng)架高度角的增加，網(wǎng)架變形量逐漸增大，當(dāng)高度角為90°時(shí)網(wǎng)架變形幅值達(dá)到61mm；在結(jié)構(gòu)校驗(yàn)載荷下，聚能器網(wǎng)架結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求。 其次對(duì)聚光器網(wǎng)架碟面聚焦性能進(jìn)行了分析。在有限元模型的基礎(chǔ)上，對(duì)聚光器網(wǎng)架在最大工作載荷作用下和存在安裝誤差時(shí)進(jìn)行了變形分析，并用MATLAB數(shù)值計(jì)算了聚光器網(wǎng)架變形后的焦斑位置，得到了相應(yīng)的變形云圖和焦斑位置仿真圖。研究表明，在最大工作載荷作用下，高度角為0°時(shí)，網(wǎng)架的變形均值最大，達(dá)到9mm，但變形后的焦斑位置和理想焦斑位置基本重合，即聚光器能正常工作，滿足精度要求；在安裝誤差下，造成的角度偏轉(zhuǎn)誤差對(duì)焦斑位置有較大的影響，并提出了降低安裝誤差的方法。 最后對(duì)聚光器網(wǎng)架進(jìn)行了自振特性分析和改善設(shè)計(jì)。模態(tài)分析表表明：聚光器網(wǎng)架結(jié)構(gòu)前八階固有頻率主要集中在1.5547Hz-8.1978Hz之間，高于脈動(dòng)風(fēng)載荷卓越頻率，不會(huì)與風(fēng)載荷發(fā)生共振，但網(wǎng)架存在局部剛度不足的問題。為了提高局部剛度，提出了三種改善方案。
【學(xué)位單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：TK513.1
【部分圖文】：

圖 1.1 塔式集熱器 圖 1.2 槽式集熱器Fig.1.1 Tower collector Fig.1.2 trough collectors圖 1.3 多碟式集熱器 圖 1.4 單碟式集熱器Fig.1.3 Multiple dish collectors Fig.1.4 Dish solar collector

圖 1.1 塔式集熱器 圖 1.2 槽式集熱器Fig.1.1 Tower collector Fig.1.2 trough collectors圖 1.3 多碟式集熱器 圖 1.4 單碟式集熱器Fig.1.3 Multiple dish collectors Fig.1.4 Dish solar collector

- 2 -圖 1.3 多碟式集熱器 圖 1.4 單碟式集熱器Fig.1.3 Multiple dish collectors Fig.1.4 Dish solar collector1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 大功率碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀在我國，早在 20 世紀(jì) 70 年代末就對(duì)太陽能技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作，并建立了模擬試驗(yàn)裝置。80 年代初，湖南湘潭電機(jī)廠與美國公司合作，設(shè)計(jì)并研制成功率 5 千瓦的盤式太陽能熱發(fā)電裝置樣機(jī)。近年，中國科學(xué)院電工研究所針對(duì)碟式太陽能熱發(fā)電建立了專門的試驗(yàn)系統(tǒng)，中國科學(xué)院工程熱物理所模擬試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉巍;王宗超;;碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年10期

2 興濤;蘇旺旺;周吉彬;;基于有限元法的圓拋物面地面站衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)風(fēng)荷分析[J];電子機(jī)械工程;2009年04期

3 吳樂平;;基于ANSYS的某雷達(dá)天線結(jié)構(gòu)有限元分析[J];電子機(jī)械工程;2010年04期

4 杜春旭;王普;吳玉庭;馬重芳;;線性菲涅耳聚光裝置的聚光比分析[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2011年08期

5 廖葵;龍新峰;;碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中吸熱器溫度場模擬[J];化學(xué)工程;2009年08期

6 江勇;王之宏;王肇民;;柔性支承點(diǎn)支式玻璃幕墻的抗風(fēng)設(shè)計(jì)與分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2006年10期

7 曹繼光,周思柱,周秋娥;雷達(dá)天線結(jié)構(gòu)靜力分析[J];江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào);2001年S1期

8 張冬潔,王志遠(yuǎn),劉勝利;太陽能在我國的應(yīng)用及發(fā)展前景[J];洛陽工學(xué)院學(xué)報(bào);2001年04期

9 Benjamin Kroposki;Robert Margolis;Dan Ton;鄧琳;;太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J];上海電力;2009年04期

10 于靜;車俊鐵;張吉月;;太陽能發(fā)電技術(shù)綜述[J];世界科技研究與發(fā)展;2008年01期

本文編號(hào)：2821917