拋物面槽式集熱器主體結構設計及動力特性分析.pdf

1、隨著世界對能源的需求增大和對環(huán)境要求提高，清潔能源的開發(fā)與利用逐漸變成了各國轉變能源結構的重要方式。對清潔能源的開發(fā)與研究，不僅是對環(huán)境的保護，更是期望在未來能夠完全替代化石能源成為主要能源。在這些清潔能源當中，太陽能是可再生的清潔能源。拋物面槽式集熱器作為太陽能收集系統(tǒng)的能量接收部分，其自身的特點，集熱效率穩(wěn)定高效，結構相對簡單，系統(tǒng)組件少，但是各個組件一般體力龐大，安裝精度不高且難以安裝，剛度較小易變形。由于集熱器工作場地的特殊性，

2、外界天氣因素干擾較大，大氣邊界層對集熱器的直接作用極其不穩(wěn)定。集熱器如果不能抵抗風流作用，結構上各個系統(tǒng)極易受損，鏡面容易變形破裂，而整個集熱器也易傾覆不可修復，損失嚴重。同時，為了獲取最大的經(jīng)濟效益，需要在低烈度條件下能夠維持正常工作，保證結構的穩(wěn)定性和集熱器的聚光效率，使太陽跟蹤系統(tǒng)能夠正常工作。因此，希望設計出結構較為優(yōu)化的集熱器結構。本文以一種拋物面槽式集熱器結構作為研究對象，主要采用結構優(yōu)化設計方式和有限元仿真技術，對現(xiàn)有的關

3、鍵結構進行重新設計分析。
　　首先，歸納總結了鏡面支點位置對鏡面模態(tài)的影響，并對比了集熱器兩種支撐方式的區(qū)別。
　　其次，對槽式集熱器的主要支撐部件形狀，采用拓撲優(yōu)化的結構優(yōu)化方式，對其進行了重新設計。傳動管是影響拋物面槽式集熱器集熱效率的重要部件，文中通過計算不同傳動管尺寸對集熱器鏡組轉角的大小來確定其具體尺寸。對主體結構進行了重新設計后，將新設計結構與經(jīng)驗設計結構進行了靜力學比對。
　　最后，文中對單個集熱器單元與