定日镜群风荷载干扰效应的数值模拟

定日镜通常以群的形式出现,在气流流过时,各个单体之间会出现干扰效应,影响到它们的风压分布以及流场特性。为了研究这种干扰效应,建立数值风洞模型,编制相应的UDF程序,模拟B类地貌下大气边界层风场入口条件,选用标准k-ε模型模拟计算不利工况、常用工况、停放工况下的两定日镜前后径向布置的干扰效应和四定日镜辐射状布置的干扰效应,计算风力干扰因子,给出其流场分布图,分析不同工况、不同距离、不同布置形式等因素对定日镜表面风压的影响。计算中通过选用混合网格强制内部非结构化网格向外部结构化网格过渡,使用Gambit软件中的Size Function功能,在确保网格精度的同时大大减小了计算量。研究结果表明:在径向布置定日镜中,后方定日镜处于前方定日镜的尾流区,其表面风压减小较为明显,仰角为0°时对距离影响最为敏感;辐射状布置的定日镜受到斜侧前方定日镜干扰,表面风压呈现增长趋势。

基于超级计算的大规模定日镜群风压分布研究

通过Fluent 17.0软件对单体定日镜进行数值模拟,并将模拟结果与风洞试验结果进行对比,验证模拟方法的可靠性,继而建立镜群的数值模拟模型,基于国家超级计算长沙中心,应用超级计算技术,采用大涡模拟对定日镜群镜面仰角为45°时的工作情况进行模拟,得到大气边界层中镜群代表位置定日镜在不同来流风向条件下平均风压系数的分布规律。计算结果表明,流场方向的改变对镜群镜面的风压分布影响较大,45°和135°风向角为最不利流场方位角,镜群四周边缘位置为群镜最不利受力位置,研究结果可为热发电站中实际设计提供理论依据。

塔式太阳能热发电定日镜控制系统的设计与应用

从单面定日镜的控制原理和控制方法出发,提出了塔式太阳能热发电定日镜控制系统的整体设计和基本构架,实现了定日镜控制系统的网络通讯功能。并以200面定日镜为例,通过系统测试和实验验证,表明了该设计的可行性。

基于超级计算的大规模定日镜场风环境模拟

定日镜群是塔式太阳热能发电站的主要设备,同时也是发电站的主要投资部分,其造价约占整个发电站总造价的一半以上。自从塔式太阳能发电站出现,定日镜的抗风问题就是设计中的难题,虽然可以采用风洞试验方法研究有限数量的定日镜的风效应,但对于数以百计的定日镜群风效应采用其风洞试验方法和一般的数值模拟方法也无能为力。为了研究这种大规模定日镜群的风环境,利用Fluent15.0软件为平台,以国家级超级计算中心为依托,应用超级计算技术,建立了定日镜群的数值模拟模型,采用实用的非结构化网格划分方法,根据实际情况设置了定日镜群所处边界层的入口、出口和壁面等条件,采用标准k-ε模型模拟了定日镜群在仰角为30°时的工作情况,计算了大气边界层中定日镜群在典型来流风向条件下的风速分布和风压分布。计算结果表明,改变流场方向对定日镜群的风速和风压的分布影响较明显。

定日镜最小单元控制系统研究

文中研究了定日镜最小单元控制系统,介绍了定日镜研究的背景,对基本单元所需的整体架构进行了探讨,并且对各个系统做了进一步的研究,其中包括中央控制器、镜组控制器和本地控制器。最后在研究的基础上开发了实验样机。