塔式定日鏡受風(fēng)載荷和跟蹤誤差影響的聚光效率特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-05 22:11
定日鏡是一種由反射鏡、支撐結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)和跟蹤控制系統(tǒng)組成的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電聚光裝置。在定日鏡跟蹤太陽(yáng)的過(guò)程中,其聚光效率受很多因素的影響,在定日鏡對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并聚集能量時(shí),風(fēng)載荷使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形且跟蹤誤差的存在使結(jié)構(gòu)有跟蹤位置偏差,都會(huì)在聚集太陽(yáng)輻射能時(shí)產(chǎn)生損失。但風(fēng)載荷和跟蹤誤差對(duì)其的影響很少有文獻(xiàn)討論,為提高塔式發(fā)電系統(tǒng)的效率,研究風(fēng)載荷和跟蹤誤差對(duì)定日鏡聚光效率的影響顯得尤為重要。首先應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)的基本知識(shí)分析了風(fēng)載荷在夏至日對(duì)定日鏡跟蹤過(guò)程的作用規(guī)律,并建立CFD模型;利用FLUENT軟件對(duì)模型進(jìn)行求解以獲得定日鏡鏡面上每個(gè)小區(qū)域的風(fēng)載荷值和定日鏡鏡面所受風(fēng)載荷的分布規(guī)律。其次對(duì)滿足強(qiáng)度和剛度要求設(shè)計(jì)的定日鏡結(jié)構(gòu)利用ABAQUS軟件進(jìn)行有限元分析,獲得變形鏡面的應(yīng)力/位移圖,知受風(fēng)載荷影響的定日鏡結(jié)構(gòu)的變形較大的地方主要集中在定日鏡面接近地面的地方。再者經(jīng)上述分析過(guò)程后獲取的是受風(fēng)載荷和跟蹤誤差兩種因素影響下定日鏡的鏡面變形點(diǎn)坐標(biāo),利用B樣條曲面插值法對(duì)變形點(diǎn)進(jìn)行曲面重構(gòu);通過(guò)數(shù)值差分法求取變形點(diǎn)的法矢量,并結(jié)合入射光線矢量獲得反射光線的路徑方程;判斷反射光線與接收器...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖
圖 1.2 塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電定日鏡場(chǎng)的布置Figure 1.2 Heliostat field layout of solar-thermal power tower由中國(guó)科學(xué)院電工研究所承擔(dān)的“863”國(guó)家重大項(xiàng)目“太陽(yáng)能塔式發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)示范”,“十一五”期間在北京延慶縣建造我國(guó)第一座塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站,并以此建立我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)基地[17]。此項(xiàng)目的目標(biāo)是研究1MWe 太陽(yáng)能電站的總體設(shè)計(jì)技術(shù)和太陽(yáng)能電站的定日鏡和吸熱器技術(shù),為我國(guó)MWe 級(jí)太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站提供關(guān)鍵技術(shù)、材料和工藝,并且北京延慶的塔式熱發(fā)電站作為我國(guó)第一個(gè)太陽(yáng)能熱發(fā)電站,主要以技術(shù)試驗(yàn)示范為主,以完善太陽(yáng)能熱發(fā)電的理論模型。通過(guò)建立的理論模型以結(jié)合我國(guó)的氣象條件,得出在我國(guó)不同地區(qū)建立不同規(guī)模和運(yùn)行方式的太陽(yáng)能電站經(jīng)濟(jì)型結(jié)論。1.3 論文的研究目的及內(nèi)容1.3.1 論文的研究目的定日鏡是一種在剛性金屬結(jié)構(gòu)支撐下,可以實(shí)時(shí)進(jìn)行方位角和仰角的調(diào)整以
圖 2.1 定日鏡結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2.1 Heliostat structure diagram的反射鏡定日鏡的核心組件。從鏡表面形狀上講,主要有平式太陽(yáng)能熱發(fā)電中,由于定日鏡距位于接受塔頂部陽(yáng)光經(jīng)定日鏡反射后不致產(chǎn)生過(guò)大的焦距,把 95%內(nèi),目前國(guó)內(nèi)外采用的定日鏡大多是鏡表面具有微面以鏡面材料分類,可以分為兩種:張力金屬膜反張力金屬膜反射鏡是通過(guò)調(diào)節(jié)反射鏡的內(nèi)部壓力來(lái)面是用 0.2~0.5mm 厚的不銹鋼等金屬材料制作而成屬膜由連續(xù)整面構(gòu)成,可僅通過(guò)調(diào)節(jié)定日鏡鏡面的。然而,反射率較低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜也成為這種定日鏡反射鏡是目前已建成投產(chǎn)的塔式熱發(fā)電站的定日鏡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]塔式太陽(yáng)能發(fā)電中定日鏡的控制[J]. 吳響容. 科技信息. 2012(19)
[2]太陽(yáng)能熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)戰(zhàn)略研究[J]. 吳光波,宋亞男. 電子世界. 2012(05)
[3]我國(guó)太陽(yáng)能建筑應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討[J]. 張遜寶,吳慶輝,寧傳科. 節(jié)能. 2012(03)
[4]太陽(yáng)能綜述[J]. 趙斌,胡益錆,楊森,楊久賀,姒柏昌,張東輝,顧國(guó)揚(yáng). 化工裝備技術(shù). 2012(01)
[5]談太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 劉雪梅. 北京農(nóng)業(yè). 2011(33)
[6]太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)鏈分析[J]. 廖文俊,蘇青,陳宇. 裝備機(jī)械. 2011(03)
[7]塔式電站定日鏡場(chǎng)布置范圍的理論分析[J]. 張宏麗,王志峰. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]一種簡(jiǎn)捷的定日鏡跟蹤角度計(jì)算方法[J]. 嚴(yán)剛峰,周勇,石航飛,張方宇,李杰,楊弈昕,徐寧璟. 太陽(yáng)能. 2011(01)
[9]塔式太陽(yáng)能定日鏡聚光成像建模及仿真[J]. 許芬. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2010(10)
[10]太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)最新進(jìn)展與前景研究[J]. 孫德勝,陳雁. 電源技術(shù). 2010(08)
碩士論文
[1]塔式太陽(yáng)能定日鏡聚光成像策略研究與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 姚夢(mèng)凱.浙江大學(xué) 2012
[2]高性能塔式太陽(yáng)能定日鏡控制系統(tǒng)研究[D]. 劉化果.濟(jì)南大學(xué) 2010
[3]深圳市太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計(jì)的研究[D]. 劉鵬.重慶大學(xué) 2006
本文編號(hào):3120195
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖
圖 1.2 塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電定日鏡場(chǎng)的布置Figure 1.2 Heliostat field layout of solar-thermal power tower由中國(guó)科學(xué)院電工研究所承擔(dān)的“863”國(guó)家重大項(xiàng)目“太陽(yáng)能塔式發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)示范”,“十一五”期間在北京延慶縣建造我國(guó)第一座塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站,并以此建立我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)基地[17]。此項(xiàng)目的目標(biāo)是研究1MWe 太陽(yáng)能電站的總體設(shè)計(jì)技術(shù)和太陽(yáng)能電站的定日鏡和吸熱器技術(shù),為我國(guó)MWe 級(jí)太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站提供關(guān)鍵技術(shù)、材料和工藝,并且北京延慶的塔式熱發(fā)電站作為我國(guó)第一個(gè)太陽(yáng)能熱發(fā)電站,主要以技術(shù)試驗(yàn)示范為主,以完善太陽(yáng)能熱發(fā)電的理論模型。通過(guò)建立的理論模型以結(jié)合我國(guó)的氣象條件,得出在我國(guó)不同地區(qū)建立不同規(guī)模和運(yùn)行方式的太陽(yáng)能電站經(jīng)濟(jì)型結(jié)論。1.3 論文的研究目的及內(nèi)容1.3.1 論文的研究目的定日鏡是一種在剛性金屬結(jié)構(gòu)支撐下,可以實(shí)時(shí)進(jìn)行方位角和仰角的調(diào)整以
圖 2.1 定日鏡結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2.1 Heliostat structure diagram的反射鏡定日鏡的核心組件。從鏡表面形狀上講,主要有平式太陽(yáng)能熱發(fā)電中,由于定日鏡距位于接受塔頂部陽(yáng)光經(jīng)定日鏡反射后不致產(chǎn)生過(guò)大的焦距,把 95%內(nèi),目前國(guó)內(nèi)外采用的定日鏡大多是鏡表面具有微面以鏡面材料分類,可以分為兩種:張力金屬膜反張力金屬膜反射鏡是通過(guò)調(diào)節(jié)反射鏡的內(nèi)部壓力來(lái)面是用 0.2~0.5mm 厚的不銹鋼等金屬材料制作而成屬膜由連續(xù)整面構(gòu)成,可僅通過(guò)調(diào)節(jié)定日鏡鏡面的。然而,反射率較低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜也成為這種定日鏡反射鏡是目前已建成投產(chǎn)的塔式熱發(fā)電站的定日鏡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]塔式太陽(yáng)能發(fā)電中定日鏡的控制[J]. 吳響容. 科技信息. 2012(19)
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[3]我國(guó)太陽(yáng)能建筑應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討[J]. 張遜寶,吳慶輝,寧傳科. 節(jié)能. 2012(03)
[4]太陽(yáng)能綜述[J]. 趙斌,胡益錆,楊森,楊久賀,姒柏昌,張東輝,顧國(guó)揚(yáng). 化工裝備技術(shù). 2012(01)
[5]談太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 劉雪梅. 北京農(nóng)業(yè). 2011(33)
[6]太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)鏈分析[J]. 廖文俊,蘇青,陳宇. 裝備機(jī)械. 2011(03)
[7]塔式電站定日鏡場(chǎng)布置范圍的理論分析[J]. 張宏麗,王志峰. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]一種簡(jiǎn)捷的定日鏡跟蹤角度計(jì)算方法[J]. 嚴(yán)剛峰,周勇,石航飛,張方宇,李杰,楊弈昕,徐寧璟. 太陽(yáng)能. 2011(01)
[9]塔式太陽(yáng)能定日鏡聚光成像建模及仿真[J]. 許芬. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2010(10)
[10]太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)最新進(jìn)展與前景研究[J]. 孫德勝,陳雁. 電源技術(shù). 2010(08)
碩士論文
[1]塔式太陽(yáng)能定日鏡聚光成像策略研究與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 姚夢(mèng)凱.浙江大學(xué) 2012
[2]高性能塔式太陽(yáng)能定日鏡控制系統(tǒng)研究[D]. 劉化果.濟(jì)南大學(xué) 2010
[3]深圳市太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計(jì)的研究[D]. 劉鵬.重慶大學(xué) 2006
本文編號(hào):3120195
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