槽式太阳能阵列挡风增速效果数值模拟

采用开源计算流体力学软件OpenFOAM中的Simple求解器对流场进行数值模拟,研究5.00 m/s风速下槽式太阳能阵列挡风墙挡风效果。对由槽式太阳能阵列组成的6个不同高度的挡风墙对整体流场速度的影响以及不同高度挡风墙背风侧30,60,90 m处的速度进行了分析。研究发现,当气流通过挡风墙时,低于墙高的位置速度大幅衰减,而高于墙高的位置开始加速,存在明显的分区作用。当气流流过挡风墙后,会在其后形成明显的速度衰减区,其面积和延伸与挡风墙的高度正相关。在挡风墙背风侧较远处,高于墙高的气流开始减速,低于墙高的气流开始加速,并随着距离的增加风速逐渐趋于平稳。

槽式太阳能热发电站中槽式集热器桩基础的施工工艺研究

以某槽式太阳能热发电站的集热场施工工程为例,在国内尚无相关成熟施工工艺的现状下,针对槽式集热器桩基础施工工程量大,以及地脚螺栓施工精度高、工期紧的特点,对槽式集热器桩基础及地脚螺栓安装、固定的施工工艺进行了研究。在满足工程实践需求的前提下,从桩基础点位测量、桩基础成孔、钢筋笼的制作与安装、地脚螺栓固定架的设计和制作、地脚螺栓的安装及固定、混凝土浇筑等各方面对槽式集热器桩基础施工工艺流程进行了多次论证和现场实际验证,最终提出了一套独特的槽式太阳能热发电站中槽式集热器桩基础的施工工艺。通过实际工程验证,该槽式集热器桩基础施工工艺有效控制了地脚螺栓的施工质量,从而确保了槽式集热器的安装精度,并在大幅加快现场施工进度的基础上满足了工程的施工要求。该施工工艺可广泛应用于其他大规模槽式太阳能热发电站的槽式集热器桩基础施工中。

不锈钢槽式预埋组件受剪性能研究

为研究不锈钢槽式预埋组件在剪力作用下的破坏模式和承载性能,完成了3组9个带混凝土基材的不锈钢槽式预埋组件试件的受剪试验。试验结果表明,平行受剪工况下破坏模式为齿牙剪切破坏,垂直受剪工况下破坏模式为混凝土边缘破坏及槽道卷边受弯破坏。在试验的基础上,通过ABAQUS软件建立了有限元分析模型,并验证了模型的准确性。通过数值分析研究了齿牙尺寸、混凝土强度、边缘距离、锚件中心线间距及预埋槽道有效埋深等参数对极限承载力的影响。结果表明,平行受剪工况下,平齿型槽道的齿牙数量、宽度及厚度的增加均可提高极限承载力,齿牙高度对极限承载力影响较小;垂直受剪工况下,平齿型和燕尾型槽道的混凝土强度及边缘距离的增加均可提高极限承载力,而锚件中心线间距的增加则使极限承载力降低,预埋槽道有效深度对极限承载力影响较小。给出了不同破坏模式下的受剪承载力计算公式,通过试验结果与有限元模拟结果的对比,验证了承载力计算公式的有效性。

抛物面槽式太阳能集热器球形接头测试系统的研制与应用

球形接头是抛物面槽式太阳能集热器的关键部件,针对球形接头易发生运转卡涩和导热油泄漏问题,研制了一套球形接头性能测试系统。该测试系统可以实现球形接头在旋转、摆转或旋摆联动模式下,以及在导热油温度达393℃和压力达4.1 MPa工况条件下的加速寿命测试。以导热油为传热流体,开展了球形接头在导热油温度为393℃和压力为2.3 MPa工况条件,以及温度、压力变化条件下的性能测试研究,分析了球形接头在模拟12年寿命期的扭矩特性和密封性能,验证了该测试系统运行的稳定性和可靠性,并且关键技术参数的控制精度和测量精度满足使用要求,为球形接头的性能评价提供了技术支撑。

槽式太阳能集热管内导热油结焦产物特性分析

鉴于槽式太阳能集热管壁面堆积的结焦产物对集热管安全问题及其内导热油流动和换热的影响,分析了某槽式太阳能热发电系统运行3年后集热管结焦产物的表观形貌和产物特性.结果表明:结焦产物在金属内管周向呈现聚光侧较厚、坑洼状的粗糙表面和非聚光侧较薄的非均匀分布;结焦产物颗粒立体感明显,具有结焦团聚焦和分散焦2种形式;结焦产物堆积后真密度为1.2597 g/cm 3,通过DSC蓝宝石法测得比热容为0.83~2.11 J/(g·K);使用闪光法在400℃时测得有结焦产物的不锈钢金属内管样品导热系数为24.05 W/(m·K),比无结焦产物的不锈钢金属内管样品导热系数降低了21.7%,由此说明结焦产物显著影响金属内管的传热性能.

新型槽式太阳能真空吸热管设计方法及其光学性能研究

针对传统槽式太阳能集热系统工质运行温度受限,以及真空吸热管表面能流密度分布不均而引起的热应力过大等问题,文章在不改变聚光器结构的条件下,提出了一种新型的槽式太阳能真空吸热管的设计方法,通过减小金属内管直径、下移金属内管位置以及在金属内管上方加装双曲线型二次聚光器来提高太阳能聚光比,改善了金属吸热管表面能流密度分布。利用仿真计算方法研究了新型槽式太阳能真空吸热管的光学性能,结果表明:和传统槽式太阳能真空吸热管相比,该新型结构在仅损失1.88%光学效率的情况下将聚光比从62 kW/m^(2)提升至71 kW/m^(2);能流密度分布均匀度改善了55.05%,提升了聚光-吸热系统的整体性能。

抛物槽式真空管太阳能集热器强化相变蓄热的模拟研究

为了提高抛物槽式真空管太阳能集热器相变材料导热性能,设计了一种相变材料埋置金属泡沫与半圆管型强化换热结构相结合的真空管太阳能集热器,利用FLUENT软件对其蓄热过程中的传热进行了数值模拟,分析了热流密度分布非均匀的情况下在相变材料中集成翅片和金属泡沫对相变材料液态分数的影响.

基于熔盐介质的大开口槽式集热器光热性能分析

建立了基于熔盐介质的槽式太阳能集热器的光学仿真模型和传热模型。经验证,传热介质出口温度与实际出口温度误差在±1%以内,周向能流密度误差在4.7%以内,表明所建模型准确性较高。分析了槽式集热器开口弦长、集热管直径、光学误差等对其光学性能的影响,以及法向直接辐照度、熔盐介质流速等对集热系统热性能的影响。结果表明,当开口弦长不变时,选择较大直径的集热管可以提高光学效率与截断因子,使系统热性能略有提高,而入射角和光学误差的增加会降低光学性能;增加法向直接辐照度或传热介质流速可以提高系统热效率。

导热油槽式光热发电机组传储热系统运行控制的优化

光热发电作为一种新兴的清洁能源,在降低能源消耗、改善环境污染方面有着重要的意义。本文针对导热油槽式光热发电机组传储热系统运行控制问题,分析了传储热系统工作特性和运行控制方式,提出了控制模式的优化,并对系统常用运行模式的自动控制提出了建模方向和方式,有效提高了系统运行效率和稳定性,实现了太阳能光热发电的高效利用。

CFRP约束插槽式双柱墩抗震性能研究

研究了CFRP约束插槽式双柱墩的抗震性能,利用ABAQUS软件建立考虑了钢筋循环退化效应的桥墩模型,重点分析了CFRP的厚度和约束范围对桥墩抗震性能的影响。在横向地震荷载作用下,双柱墩发生弯曲破坏,基础和盖梁的塑性铰区混凝土被压碎。CFRP厚度增加,混凝土的被动约束增强,桥墩的屈服荷载、极限荷载和耗能等抗震性能指标提高,且残余位移减小;CFRP约束在塑性铰区比约束在非塑性铰区,抗震性能改善显著。

槽式光热电站大规模单回路管道施工技术

以某100MW槽式光热电站为背景,改进施工工序、研制安装工艺,进行管道组装、焊接和试压吹扫。采取化整为零,分环节批量作业的方式,有效保证了单回路管道安装的速度和质量;过程中通过各类创新与发明,以保证各最小单元焊接质量为基础,最终完成全部单回路管道安装。该技术为单回路管道安装创造了条件,大幅降低了光热电站建设的工期成本。

槽式光热电站集热场施工难点与对策解析

槽式光热电站集热场施工具有一定的特殊性,为确保集热场施工的质量与安全,应全面掌握与了解施工过程存在的重点、难点,再通过技术或管理措施加以解决。通过对现有槽式光热项目集热场施工的分析,全面复盘施工过程存在的问题,并为如何改进施工提出对策,确保电站整体建设质量可控。

SE短槽式干挂陶土板施工技术

北京市房山区青龙湖综合性商业金融服务项目使用了SE短槽式干挂陶土板施工技术,成功实现了幕墙装饰板材的工厂化加工、现场干挂式安装,起到了提高工作效率、增加外观装饰美感、降低工程成本的良好效果。

熔盐槽式太阳能光热发电技术特点及发展方向

储热型光热电站能够与风电、光伏等波动的可再生能源耦合,产生稳定的电力。通过与熔盐电加热器结合,熔盐槽式光热电站可双向接入电网,是电网友好型的灵活性电源。为探索采用可再生能源消纳可再生能源的路径,总结分析了熔盐槽式太阳能光热技术路线的国内外示范回路进展、存在问题、发展方向和典型设计。大开口集热器和高温集热管是熔盐槽式光热发电技术路线的关键设备。通过熔盐槽式与导热油槽式光热发电的对比发现,熔盐槽式光热发电的熔盐用量少、储能系统投资低,更适合作为储热型光热电站,且更适合应用于生态脆弱地区。熔盐槽式电站的典型设计可供今后建设储热型光热电站借鉴。

基于阶梯式预测控制的槽式太阳能集热场温度控制研究

槽式太阳能光热电站运行过程中,集热回路的导热工质出口温度稳定是电站安全可靠运行的重要控制目标。由于集热管的结构特点,槽式集热器出口温度具有大惯性、大延迟、出口温度控制问题复杂等特性。为此,构建了兆瓦级槽式太阳能集热回路的动态数学模型,并在集热器出口构建了温度控制系统,提出一种槽式太阳能发电集热回路出口温度的阶梯式预测控制器,并基于MATLAB/Simulink平台进行了仿真。仿真结果表明,对于槽式集热回路,在辐照、导热油入口温度和环境温度扰动情况下,相较于传统PID控制系统,阶梯式预测控制器调节时间更短,超调量更小,鲁棒性更好,控制效果提升明显。所提出预测控制器能很好地应对集热场出口导热油超温及导热油流量波动频繁的情况,有利于槽式集热场的安全稳定运行。

槽式复合多曲面聚光集热器光热性能研究

对跟踪精度要求高是限制太阳能聚光集热器规模化应用的因素之一,为此对一种新型非追日槽式复合多曲面聚光集热器光热性能进行光学仿真和测试分析,利用TracePro软件模拟研究入射偏角对该聚光器光学性能的影响,并在实际天气下测试分析运行工况对该聚光器接收体出口温度、瞬时集热量等热性能的影响,同时分析玻璃盖板对减小该聚光器散热损失的作用,结果表明:对应实际运行情况,该聚光器的光线接收率与聚光效率均随时间的延长先增大后减小,且在光线正入射时达到最大值,分别为96.00%与72.69%。当空气流速为3.1 m/s时,聚光器接收体出口空气温度、瞬时集热量与太阳辐照度的变化趋势一致,在晴天运行时的平均值分别为43℃与448.3 W,分别比多云天时增加4.4℃和53.1 W,且该聚光器在晴天运行时的平均光热转化效率为50.5%。此外,敷设玻璃盖板的聚光器运行时散热温差比未敷设玻璃盖板时降低19.3℃,研究结果可为非追日复合多曲面聚光器的应用提供参考。

槽式太阳能温差发电装置跟踪控制系统设计

为提高太阳能发电装置的太阳能利用率及输出功率,以槽式太阳能温差发电装置为研究对象,设计一种以PLC为控制器,MCGS触摸屏为组态界面的跟踪控制系统。该系统通过光照度传感器反馈信息,步进电机控制聚光镜,使得聚光镜绕南北东西两侧旋转跟踪太阳的高度角和方位角,以此提高太阳能发电装置的光电转换效率。为验证槽式太阳能温差发电装置跟踪控制系统的可行性,对装置的发电量进行测量,试验结果表明:装置连续10天给日光温室负载供电,总发电时间为52.01 h,共发电2.74 kW·h,可满足日光温室育苗的日常用电。装置结构灵活,可通过增加串并混合连接温差发电片的数目,进一步提高该装置的发电量。

熔盐槽式聚光集热镜场的夜间防凝运行方案研究

基于某熔盐槽式聚光集热供汽-供暖项目,针对夜间熔盐排空方案和夜间熔盐低速循环方案这两种主要的镜场夜间防凝运行方案,分别从方案的技术特点、需要配置的设备、运维难易程度、运维成本,以及方案优缺点等方面进行了全面的分析计算和比选研究。研究结果表明:1)采用夜间熔盐排空方案时,熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较小,但聚光集热系统整体有效工作时间减少,导致整体的集热量和产出的蒸汽量减少,同时该方案对运维水平的要求较高;2)采用夜间熔盐低速循环方案时,熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较大,配置的设备初始投资较高,但整体的运维成本及运维难度均较低;3)针对熔盐槽式聚光集热镜场,建议采用“夜间熔盐低速循环+防凝电加热器补热”的防凝运行方案,能够以较低的综合成本获得较好的运行效果。

微槽式光学谐振腔超声传感效应验证

光学微腔的高灵敏度主要源于其结构在时间和空间上对光场的局域增强作用和频率选择作用。其结构在垂直于波导方向上形成了高反射的边界,进而形成了一种回声腔,使光在波导内来回反射,从而增强了波导内部的光场强度。当外界存在微小的压力波动时,它将引起波导内部的介电常数和压力场的变化,从而改变谐振腔内的模式场分布和传输特性,据此可以实现对微小的压力波动进行高灵敏度检测。该文设计了一种高品质因子(Q)的光波导微槽式环形谐振腔超声传感器,完成器件制备并搭建了测试系统,依据倏逝波效应实现了超声探测。测试结果表明,该传感器的Q为1.38×10^(7),在800 kHz-1 MHz范围内响应平坦,在900 kHz的信噪比可以达到27 dB,灵敏度达到-168 dB。该文设计的传感器可以为水声探测等领域的研究提供关键技术支持。

槽式翻抛机RV减速器传动偏差理论分析

行星齿轮作为一级传动系统和二级系统摆线针轮共同组成RV减速机。在减速器整机装配过程中,各零部件的偏差源通过偏差传递后偏差值的大小直接影响传动精度。重点研究了槽式翻抛机RV减速器在装配过程中偏差传递机理对传动精度的影响,基于蒙特卡洛法对RV-40E型减速器及整机的装配偏差统计量进行求解,结果表明,第2级传动偏差值对减速器整机偏差传递影响最大,对促进减速器的研究开发及对我国有机肥翻抛系统的开发具有重要的工程实际意义。