碟式太阳能光热发电系统机架结构风振响应的时域分析

摘要：

针对大型碟式光热系统抗风运行的机架风致振动问题，以研制的25 kW 级碟式机架为对象，阐述了复杂机架结构的有限元建模方法，并通过静力承载和机构传动角的分析，指出了高度角驱动机构的不足并予以改进，进而对比分析了改进前后机架多高度角工况的自振特性；基于线性滤波 AR 法模拟得到25组工况的脉动风载荷（平均风速16．0 m／s），开展了改进机架的风振时域求解。分析了机架关键节点的位移响应均方根和峰值分布特征，并对典型工况的机架位移响应进行频谱分析，给出了各工况机架关键节点的位移风振系数，为机架结构设计提供参考。结果表明，机架结构位移响应是以脉动载荷的强迫振动为主，并伴有多阶振型参与的共振响应；机架控制点的位移峰值和位移均方根的分布特征相似，且沿焦轴的响应分量均占主导地位，机架振动主要为机架视日部分绕高度角轴线的旋转运动。

关键词：碟式光热发电、机架结构、脉动风场模拟、风振响应、时域分析、机构传动角

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分类号：TH113.1;TK513

资助基金：国家自然科学基金51275166；湖南省省市联合基金资助11JJ8006；湖南省战略性新型产业重大科技攻关项目2011GK4058；湖南科技大学研究生创新基金项目S130019；S140018

在线出版日期：2016-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：177-185