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,内蒙古包头;醯谝换导庞邢薰荆槽式太阳能热发电装置是一种借助槽式抛物面反光镜将太阳光反射并聚焦到集热管上以加热集热管中的导热流体,通过换热系统将水加热成水蒸气驱动汽轮发电机组发电的清洁能源利用装置。集热系统支架支撑槽式抛物面反光镜并通过跟踪系统实现对太阳的跟踪。本文以内蒙古级槽式太阳能热发电示范项目选用的集热器结构为研究对象,项目选址位于内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗境内,地貌属于高原丘陵地貌。由于站址光线充足,选择了单轴跟踪,采用自东向西随太阳转动集热器抛物面以实现对太阳的跟踪。集热器单个元件是一个长太阳能集热元件,如图尽E孜镄头瓷渚得婧吸热管安装在集热元件上,在运行状态下保持刚性以维持整个吸热管置于聚焦的位置。一套集热装置由个单独支撑的这样的集热元件串联组成,在第六和第七个集热器元件中间装有驱动装置,驱动两边的集热器元件转动跟踪太阳,每两个集热器元件之间由一根圆轴连接在一起。年摘要:通过L治觯扑阆低持Ъ懿煌嵌鹊哪L问R畲笥缑为例,结合系统支架不同角度不同阶数的模态参数分析前阶频率和振型的特点。结果表明:支架结构的固有频率比较低,且前十二阶振型都是集热器元件绕着嶙6得髦Ъ芟低橙苲轴的转动刚度比较小,需要采取加固措施。但是其固有特性参数逃衅德屎驼裥随角度变化不明显,故设计时不需要考虑频率随角度的变化。关键词:槽式太阳能;集热系统;支架;模态分析中图分类号:文献标识码:文章编号:———图仍<峁鼓P图绕鞲倩共嗝嫱收稿日期:一—基金项目:内蒙古科技大学创新基金项目作者简介:方治华,男,教授,硕士生导师,研究方向为振动及其工程应用。·
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支架有限元模型的建立为刚节点计算。模型中线采用梁单元锄娌认低持Ъ艿哪L治方治华,等:槽式太阳能集热器集热系统支架的模态分析钢结构具有强度高、工程造价低、自重轻、施工周期短和可工厂化制作等优点⋯,因此集热系统支架采用钢结构制作。但钢结构也具有柔性大、阻尼小等特点,容易在风激励下产生振动,因此对槽式太阳能集热组合支架进行模态分析十分必要。随着集热器组合支架旋转角度的不同,支架结构的模态参数可能发生变化,影响结构的振动特性。本文也研究了其模态参数随旋转角度的变化规律。这些研究结论对集热系统支架的改进设计提供了参考。槽式抛物面反光镜位置的选取槽式抛物面反光镜在跟踪太阳过程中所处的位置会随太阳位置发生变化。考虑到位置的对称性,本文在建模进行模态分析时只选取了反光镜向左转动的过程进行研究,以图恢梦。位置,分别取了。,,,屑扑恪模型参数的的确立集热器组合支架为钢架结构体系,主要以方钢为主,钢材构件的连接以焊接和螺栓联接为主,目的是使被连接的物体不发生任何的相对位移,/。截面尺寸分别为:扭矩框.×,悬臂.×,底部××嵊。壳的厚度。有限元模型的建立用约绕髯楹现Ъ芙杏邢拊=#取水平轴向为幔胶嵯蛭8曛幔狈较蛭獃轴。:5挠邢拊DP头直鹑缤和图尽用兄Ъ艿哪L治觯扑闩孜锩娣光镜在各位置时结构的前阶固有频率和振型。计算结果表明,集热器系统支架的前阶固有频率均较小;且前阶频率中,每两阶的固有频率十分接近,表N恢檬钡那坠逃衅德省从图煌振型图可以看出,其前阶振型中各支架元件的内部