SKAL-ET集热器系统的力学计算分析

发布时间：2021-03-27 09:48

　　随着能源危机的不断加剧，能源问题引起人们越来越多的重视，寻找新能源已经成为全世界共同关注的问题，尤其是对太阳能的开发和利用。太阳能集热器支撑结构是太阳能热发电站的关键部件，对集热器支架进行计算分析是十分必要的。因此，本文对SKAL-ET集热器系统进行了力学计算分析。首先，选取支架镜面所处的不同位置，建立单个支架的有限元模型，对其进行静力分析，分析其Mises应力、水平位移随集热器抛物镜面在不同位置的变化规律。结果表明：当支架的镜面处在最大迎风面时Mises应力达到最大值126MPa，当支架的镜面法线与水平线成15°时，水平位移达到最大值23.03mm，其值均小于许用应力215MPa和许用位移60mm，符合安全要求。其次，选取支架镜面为最大迎风面的位置，对支架的截面尺寸进行优化，减轻其自重；支架优化后，重量由原来的3184.4kg减轻到2822.8kg，减轻了11.4%，Mises应力相比较原结构有所增大，最大增大了7.1%，水平位移相应增大，最大增大了25%，但均符合安全要求。再次，建立SKAL-ET集热器系统的整体支架模型，对其进行静力分析，包括强度、刚度、稳定性分析。结果表明：支架... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 抛物槽式太阳能热发电系统简介
    1.2 抛物槽式太阳能集热系统研究现状
    1.3 研究背景
    1.4 课题研究的目的和意义
    1.5 课题研究的内容
2 单个集热器支架的静力分析
    2.1 有限元理论及ANSYS分析软件
    2.2 太阳能集热器支架结构组成及基本参数
    2.3 结构静力分析
        2.3.1 有限元模型的建立
        2.3.2 荷载的确定和施加
    2.4 结果分析
    2.5 本章小结
3 单个集热器支架的优化分析
    3.1 ANSYS优化的基本方法
    3.2 集热器支架的优化计算
        3.2.1 优化变量的选取
        3.2.2 优化结果的分析
    3.3 本章小结
4 集热器整体支架的分析
    4.1 集热器整体支架的模型建立
    4.2 集热器整体支架的强度和刚度的分析
        4.2.1 集热器整体支架的强度分析
        4.2.2 集热器整体支架的刚度分析
    4.3 集热器整体支架的稳定性分析
        4.3.1 ANSYS稳定性分析的基本方法
        4.3.2 优化前集热器整体支架的屈曲分析
        4.3.3 优化后集热器整体支架的屈曲分析
    4.4 集热器整体支架的模态分析
        4.4.1 ANSYS模态分析的基本方法
        4.4.2 集热器整体支架的固有频率
        4.4.3 集热器整体支架的振型
    4.5 集热器整体支架的瞬态动力学分析
        4.5.1 ANSYS瞬态动力学分析基本方法
        4.5.2 脉动风荷载的模拟
        4.5.3 整体支架的计算结果及分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
附录
在学期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS的槽式太阳能聚光器支架结构分析[J]. 刘英玉,肖洪,郑方辉,朱天宇,肖红升.  机械与电子. 2013(09)
[2]太阳能集热器的分类及特点分析[J]. 袁静珍.  硅谷. 2013(07)
[3]槽式太阳能聚光器结构特性研究[J]. 刘英玉,肖洪,朱天宇.  机械制造与自动化. 2013(01)
[4]太阳能光热发电技术发展现状[J]. 陈昕,范海涛.  能源与环境. 2012(01)
[5]输电塔脉动风荷载功率谱模型及时程模拟[J]. 谢华平,张回,陈俊,尹志明.  湘潭大学自然科学学报. 2011(03)
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硕士论文
[1]50MW级槽式太阳能集热器支架在风荷载下的动态性能研究[D]. 张微娜.内蒙古科技大学 2013
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[5]新型多用途单臂架门座起重机立柱动力学分析[D]. 郭炜.武汉理工大学 2011
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[8]桥式起重机主梁结构分析和优化设计[D]. 程丽珠.吉林大学 2006
[9]钢框架结构的优化设计研究[D]. 谢淮宁.河海大学 2006
[10]斜拉网格结构的风振响应分析[D]. 梁佶.浙江大学 2005



本文编号：3103298