автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Деформационный расчет конструкции гелиостатов солнечных электростанций
Автореферат диссертации по теме "Деформационный расчет конструкции гелиостатов солнечных электростанций"
1 Г» — 9 Я ?
J
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи АКИНОВ ЕРЖАН КАКИМОВИЧ
УДК 539.3 : 621.472
ДЕФОРМАЦИОННЫЙ РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ГЕЛИОСТАТОВ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Специальность 05.23.17 — Строительная механика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
МОСКВА 1991
Работа выполнена на кафедре строительной механики Мо сковского ордена Трудового Красного Знамени гидромелио ративного института.
Научный руководитель — доктор физико-математическю наук, профессор Новичков Ю, Н.
Научный консультант — кандидат технических наук, профессор Гутьеррес П.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Смирнов В. А., кандидат технических наук, доцент Воронцов А. Н.
Ведущая организация — Московский институт инженеров транспорта.
Защита состоится « . Я. » . . . 1992 г
в . . часов на заседании специализированного совета К 120.16.01 в Московском ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративном институте по адресу: 127550, Москва ул. Прянишникова, 19, ауд.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан « ££ » . 199,2, г
Ученый секретарь специализированного совета — К 120.16.01
канд. техн. наук, доцент С. Е. Кузьмин
■ I ■ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
I
Актуальность проблемы.Непрерывное увеличение потребления электроэнергии в народном хозяйстве, повышающиеся требования к охрана окружающей среды, постепенное истощение источников органического топлива - нефти, каменного угля, газа, а также многие другие проблемы, связанные с энергетикой, заставляют искать новые,нетрадиционные источники энергии,отличающиеся экологической чистотой и возоб-новляемостью ресурсов.
Среди всех видов возобновляемых источников энергии наиболее крупным потенциалом обладает солнечная энергия. Освоение всего лишь одной тысячной доли процента,падающего на Землю солнечного излучения означало бы пятикратное увеличение современного энергопотребления.Вместе с тем,неравномерное поступление солнечного излучения по часам суток и времени года в зависимости от географических широт вызывает ряд проблем .
Практические работы по освоению солнечной энергии для производства электроэнергии и созданию экспериментальных и промышленных солнечных электрических станции (СЭС) ведутся в Испании, Италии, США, Франции, Японии, в странах Ближнего Востока, а также фирмами ФРГ в "солнечных" странах. В последние 10...15 лет разработаны, построены и введены в эксплуатацию в названных странзх солнечные электростанции мощностью от 0.5 до 10 мВт.
В настоящее время наиболее перспективной признана СЭС башенного типа с термодинамическим 1тиклом преобразования солнечной энергии.В ней используется принцип предварительной концентрации первичного потока излучения.Первичное улавливание потока солнечного излучения осуществляется зеркальными гелиостатами , которые размещаются на определенном участке Земли вокруг башни
СЭС и направляют отраженные лучи на лучевоспринимающую поверхность солнечного парогенератора (СПГ), находящегося на вершине башни .
При эксплуатации СЭС встает необходимость постоянно удерживать высокую плотность отраженных солнечных лучей на лучевоспринимощем экрана СПГ,которая зависит от отклонения отряженного потока от экрана. При совершенствовании конструкции гелиостатов необходимо учесть,что одним из факторов,влияниях на отклонение лучей являются деформации зеркал гелиостатов.Следует отмотить.что до последнего времени не даны достаточно точные оценки отклонениям отраженного луча, вызванными деформациями отражателей гелиостатов.Это связано с трудностью расчетов, которые обусловлены сложностью пространственной конструкции гелиостата и дискретностью опирания зеркал (фацет)на его раму.При этом точных расчетов, определяющих деформированное состояние отражающей поверхности гелиостата при действии ветра и собственного веса конструкции при'различных углах прицеливания гелиостата на СПГ отсутствуют.Кроме того, совершенно не изучены "поведение" поля гелиостатов при обтекании потоком воздуха. Вопросы динамического воздействия ветровых нагрузок с гелиостатами также изучены недостаточно. '. . .. .
В соответствии с заданием ,02 программы 0.01.08 ГКНГ СССР в различных научных организациях ведутся разработки гелиостатов и проектирование зеркальных систем для перспективных СЭС. В связи д этим исследование деформированных состояний отражателей солнечной ■ влектростанции СЭС-5, работающей в Крыму с 1985- года,' и проведение динамических расчетов представляется актуальным и практически необходимым.
Целью диссертационной работы является : - определение влияния деформации отражающей.поверхности гелиостата
вызванных действием собственного веса конструкции и действием ветра, на отклонение отраженного потока излучения и получения оценок этих отклонений;
- нахождение оптимальных значений параметров конструкции отражателя гелиостата на основе принципа минимума отклонения луча от прицельной точки,вызванного деформациями фацет и гелиостата в целом;
" исследование влияния деформации отдельно фацеты и каркаса,а также при их совместной работе,на отклонение отраженного луча;
• изучение основ динамики гелиостата и фацеты с определением первых собственных частот и форм колебаний;
Научная новизна и практическая ценность работы состоит в следующем :
разработан программный модуль, определящий среднеквадратичное отклонение и деформированное состояние отражающей поверхности гелиостата при любом угле прицеливания от 0° до.90', при действии ветра и собственного веса при шарнирном и жестком опиракии фацэт;
- определены собственные частоты и соответствующие им формы собственных колебаний при жестком и шарнирном опирании фацет без учета деформации каркаса гелиостата,а также частоты и формы собственных колебаний отражателя гелиостата в целом;
- определены оптимальные области расположения оттор фацет на раму гелиостата и проверена рациональность расположения основных несущих балок каркаса с точки зрения минимума среднеквадратичных отклонений отраженного луча;
- разработан программный модуль, опре делящий угол прицеливания всех 1606 гелиостатов на зеркальном поле СЭС-б в любой час и день года.
Достоверность результатов расчетов основывается на применении
зовременных апробированных методов расчета сооружений.
Апробация работы. Материал диссертации в целом и отдельные разделы докладывались на научно-технических конференциях МГМИ в I988-1991 гг.,на на Всесоюзном научном семинаре " Строительная механика конструкции" в 1990 г.,в отделе "Использование нетрадиционных источников энергии" Государственного научно-исследовательского энергетического института (ЭНИН) им. Г.М.Кржижановского, в конструкторско-технологическом бюро по отраслевому машиностроению НПО "Знергомаш" в 1991 г.
Внедрение результатов. Результаты деформационных и динамических расчетов, записанные на гибком диске (НГМД) для использования на компьютерах, совместимых с IBM Р0,а также разработанные программные модули будут переданы в институт ЭНИН и вышеуказанному конструктор-ско-технологическому бюро.
Разработанные программные модули могут быть использованы в ВЦ СЭС-5 при отработке и анализе режимов работы оптической системы СЭС. !
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 88 наименований и приложений, содержит 161 страницу машинописного текста, включая 22 таблицы и 58 рисунков.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В введении отмечается актуальность рассматриваемых исследований по теме диссертационной работы.
В первой главе рассматриваются принципы работы СЭС башенного типа, приводятся характеристики ее подсистем , излагаются особенности построения оптической системы СЭС (поле гелиостатов и СПГ).. Приводятся основные показатели известных СЭС и факторы, влияющие на возможные потери энергии в солнечных электростанциях .
Вторая глава посвящена деформационному расчету отдельной , кусочно-опертой фацеты методом конечных элементов (МКЭ) и оценке отклонения отраженного солнечного луча от прицельной точки на СПГ. При расчете отражателя гелиостата СЭС-5 (рисЛ) методом конечных элементов отражатель разбивался на конечные элементы двух видов :стержневые-линейные и плоские-прямоугольные.
¿зво »„
Ряс Л. Гелиостат
В первом я во втором параграфах описаны интерполяционные функции перемещений, определяющие матрицы коночных элементов, приводится описание и возможности пакета программ реализующего МКЭ для статического и динашческого расчетов линейных упругих систем на ЕС ЭВМ. Данный пакет программ позволяет учитывать шарнирное соединение между стержневыми.элементами .система уравнений равновесия узлов упругой системы решается методом разложения Холецкого.Собственные частоты и формы колебаний определяются методом итерации в подпространстве»
При недеформирозанном состоянии фацэт гелиостатов отраженные солнечные /лучи концентрируются в заданную • область,вокруг Прицельной точки на -лучевоспринимающей поверхности СПГ.' В этом сяучее отряжающие йоверхности зеркал считаются плоскими. Фацеты Деформируются от действия собственного веса конструкции гелио-<у?а1в 'К от внешних нагрузок (ветровых).
•В »третьем параграфе рассматривается следующая задача.Исходя из условия минимума среднеквадратичного отклонения градиента перемещений отражающей поверхности,взятого в качество меры оценки, характеризующей отклонение отраженного луча.
0 =
Летай ?Г|2си .
—-- (I)
при заданных размерах фацеты СЭС-5, найти область оптимального расположения ее опор. При этом , каркас гелиостата считается абсолютно жестким. Материал фацеты стекло.с размером 1030x550 мм, толщиной 5 мм, модуль упругости Е " 5.49-1О6 н/см2 .коэффициент Пуассона V = 0.25 .Фацета кусочно-контурно оперта на раму
гелиостата в восьми точках вдоль ее длинных сторон. С обоих сторон фацеты , где она соприкасается с металлическими поверхностями, поставлены резиновые прокладки , обжатие которых производится соответствующим, натяжением болта. Такое опирание можно рассматривать как упругую заделку.допускающую как упругие линейные перемещения . нормальные к плоскости фацеты , так.и упругие отклонения ( углы поворота 6Х и еу) нормали.
Сложность задачи, заключается в том, что при данном условии' опирания фацеты, точное решение задачи по определению деформации
практически невозможно. Для определения величин т?р 9 .А. по
у
контактирующей площади фацеты с прокладкой необходимо знать силу
поперечного обжатия фацеты, а также упругие свойства прокладки.
Учитывая неопределенность этих параметров рассматривается два
крайних случая опирании фацеты, в.первом случае она считается
защемленной в контурах опирании, а во втором - шарнирно опертой.
.Точные значения перемещения ( № ) лежат мевду результатами этих
двух предельных случаев.
Учитывая условия симметрии, в расчетах рассматривалась одна
четвертая часть фацеты, (рис,2), при следующих граничных условиях:
<5И
чт = О , -- о - при жесткой заделке,
На участках во и БЕ : ау
ТЯГ = О , 6 ^ о _ при шарнирном
Лтг2
и- опирании.
На участках АВ, СЯ), ЕР , в обоих случаях оготрэнки,
аги вг17 Л
—О + V —к = О И -+ (2-10—3— = о
бу2 <5яг др дхгОу
б2иг
а3 я
На участке рс
. —р + V —у = О -+ (2-?)—к— = О
• бх^ ду^ ' бх3 ду*дх
На участке он :
бу
••= о
а3т»
о3«
бу3 бх'тЭу
На участке НА :
би
дх
о ,
б3и
а3»
-V + -р- =
1г
6 с
222
л а, -и
Тис.2. Разбивка фацеты на конечные элементы
Среднеквадратичные отклонения градиента перемещений отражапце! поверхности фацеты, определенны^ численна.по формуле (I), вызванного собственным весом, при различном симметричном, шарнирно . опертом вариантах показаны на рис.3 . 'У
Здесь а.,- расстояние от оси симметрии У до края опорного контура ВС (рис.2)- рассто-Я1Ш8 от свободного края фацеты до края второй опоры газ.
Рассмотрога! 18 различных вариантов расчетов (рис.3).
Аналогичная зависимость была получена и при жестком опирании фа'це ты. Выяснилось, что независимо от способа опирания фяцеты,минимальные значения 0 лежат в области сбер. Основной вариант опи-рания фацет (а^о.111 м и а2=о.овб м) соответствует этой области.
В четвертом параграфе даны оценки отклонению отраженного от фацеты луча. При шарнирном опирании фацеты
отклонение отраженного солнечного луча от прицельной точки на СПГ от фацет дальних гелиостатов составляет 0.62 м,а при метком -0.13 м. 13 среднем отклонение от реально опертой фацеты составляет 0.4 м, что соизмеримо с размерами приемкой поверхности СНГ. В пятом п.чрагрпфо рассмотрен цилиндрический изгиб фацоты.
Третья глава посвящена статическому (деформационному) раслоту
Рис.3. Зависимость 0(а.а,)
отражателя гелиостата в целом по МКЭ и анализу точности прицеливания оптической системы СЭС-5.0на состоит из 6-ти параграфов.
В силу симметрии конструкции отражателя и действующих на него нагрузок в'расчетах использована дискретная модель только одной четвертой его части. Общее' количество узлов в дискретной модели равнялось 1046 , число стержневых и плоских элементов соответственно равно 293 и 690. Расчеты были проведены при жестком и шарнирном опиранш фацет к каркасу. В первом случае общее количество уравнений составило 5047, во втором - 6017. Полное время решения таких систем на ЕС ЭВМ-1046 с быстродействием 1.3 млн. операции в секунду и оперативной памятью 8 мбайт составило 1.5 и 2 часа. Расчеты были проведены на действие двух типов нагрузок: на собственный вес и на условную ветровую нагрузку, возникающей при скорости ветра гМ5 м/с , направленной перпендикулярно отражателю.
Выбранная ориентация отражателя в пространстве и система координат показаны на рис.4. На рис!5 приведен способ разбивки на конечные элементы угловой Части. Заранее было проверено, что при показанном. способе разбивки фацет на конечные элементы сходимость решения не нарушается. Для моделирования шарнирных закреплений фацет к каркасу при разбивке на конечные элементы были введены; невесомые стержневые элементы,(114,115 и др.,рис.5) соединяющие фацеты с балками каркаса. В стыкующих с каркасом концах (узлы 2,3 и др.) невесомых стержней,задаваясь условием вращения относительно-каркаса, получается схема шарнирного закрепления этих концов стершей к раме гелиоотата. ( Т.е. в указанных концах невесомых стержней задается условие сферического шарнира мх= о,ыу= о,мв=0). При отсутствии условия вращения в указанных узлах получается жесткое закрепление фяцет к раме.
е М М
Ряс.А. Ориентация отражателя в пространстве
О.о о.:/
л».'
©к
П. и 11.1! Л. 7/ »».7Г ■ГГ.»'^.^ X ^
«Й1
л у га
т írv
ги
®
«ж
®
©
®
©
©
ж
©
ж
®
7Г
©
не
т
///
а
>4
210
Рис.5. Способ разбивки на конечные элементы
11
О граничных условиях. При горизонтальном положении отражателя в узлах.лежащих на осях симметрии.задаются условия удовлетворяющие условию симметричности деформации ( рис.4).Во всех остальных узлах - естественные граничные условия.Отметим, что при данном положении отражателя степень свобода, соответствующая вращению в плоскости отражателя, должна отсутствовать во всех узлах. Задаваясь условием кососимметричности на оси симметрии АВ , а на оси ВС - условием симметричности деформации был расчитан, используя данную дискрет ную модель, вертикально стоящий отражатель на действие. собственного веса.
Знание деформированных состояний отражателя при вертикальном и горизонтальном положениях позволяет восстановить ' картину деформации при любом его положении от О до 90 градусов, по следующим формулам :
,!1Я "а + и°ооов а
■' я'® а - и0»оов' а
Где « - прогибы в нш&эй (ближней к земле) четверти, 1» ® - в верхней четверти отражающей поверхности, а - угол наклона • нормали. VI0- прогибы в узлах дискретной модели при горизонтальном (а=90в), а - при вертикальном (а°0 ) положении отражателя.
Изолинии прогибов половины отражающей поверхности гелиостата/ при а= 30° от нагрузки собствешюго веса конструкции отражателя, . при шарнирном опирании фацет показаны на рис.6, а при жестком опирании фацет,, когда 0=90°, на рис.7.
Среднеквадратичные отклонения в фацетах , вычисленные по формула (I), соответствующие рис.6, даны в табл.I, в табл.1 значения 0 в первых строках соответствуют фацетам, расположенным на ближнем к вемле крае отражателя, а пятая - на дальнем , пятые столбцы - фацетам расположенным на оси симметрии ВС.
Рис.6. В верхней части показаны изолиний прогибов
фацет, расположенных блике к земле. в мм.
, Таблица I. Среднеквадратичные отклонения 0« 10 , в рад.
1 2 3 4 5
1 0.64 0.65 0.65 0.64 0.65
2 0.64 0.65 0.65 0.62 0.61
3 0.62 0.64 0.66 0.60 0.60
4 0.64 0.65 0.65 0.61 0.61
5 0.64 0.65 0.64 0.62 0.61
Восстановление картин изолиний прогибов и определение значений среднеквадратичных отклонений, после переноса результатов расчетов из ЕС ЗВМ -1046, были произведены на персональном компьютере типа .1ВМ рс специально разработанными программами на языке сшсвабгс.
НА рис.8 показаны зависимости среднеквадратичных отклонений отражающей поверхности от угла наклона нормали отражателя к горизонту, где <(>=30°—ОС . (ф) -соответствует жесткому, 02(ф), -шарнирному опиранию фацет к каркасу.
и 1.0 й/
а( м 02
N ¿.(Г)
Ф)
/.3 /.2
ОЛ О.Ъ
ю го зо 4го /о бо то го ¡о
%
V}
еГ-/о3
О- 3» О.ч 0.52 1ЛЧ
Рис.8 Зависимости 0(ф) Рис.9.Зависимости 0(у)
Из графиков видно, что при наклоне отражателя от вертикали степень точности прицеливания при шарнирном опирании фацет уменьшается быстрее, чем при жестком огшрании. Так же было
выяснено,что при шарнирном опирании фацеты, расположенные по краям отражающей поверхности, отклоняют солнечные лучи в 1.5...2 раза больше, чем центральные фацеты. Для сравнения в табл.2 приводится значения среднеквадратичных отклонении одиночной фацеты (гл.2) и отражателя в целом при одинаковых условиях (а = 90°), вызванных деформацией от действия собственного веса.
Таблица 2
условие опирания одиночная отражатель
фацеты фацета в целом
шарнирное 0.00130 0.00127
жесткое 0.00037 . 0.00045
Для того, чтобы ответить на вопрос, рационально ли расположены несущие балки каркаса, параллельные оси X ( рис.4), с точки зрения минимума (3, отражатель был расчитан на условную ветровую нагрузку при различных симметричных положениях этих балок. Графики среднеквадратичных отклонении градиента перемещений отражающей поверхности б от у, где у - расстояние от края отражателя до продольной оси балки,показаны на рис.9.Здесь б.,(у) - соответствует жесткому, 02(у) - шарнирному опиранию фацет. Минимум С (у) достигается при у = 0.92 м,независимо от способа закрепления фацет.В существующем варианте конструкции отражателя (у=1.03 м) значение б отличается от минимального всего лишь на 4.3 %.
В конце этой главы была анализирована точность прицеливания .оптической системы СЭС-5. На рис.10 изображено зеркальное поле СЭС-5. Как известно, гелиостаты в поле размещены по секторам, по длине окружностей в шахматном порядке в соседних окружностях. Показанные на рис.11-14 изолинии,определяющие зоны приблизительно одинаково наклоненных гелиостатов в северном, западном, южном и 'восточном секторах поля в 12 часов дня 6 января 1992 года были
получены с помощью программы ПОЛЕ СЭС-5. Можно сказать, что гелиостаты, находящиеся мозвд изолиниями, работают почти с одинаковой точностью прицеливания.
'•О
Рис.10. Поле гелиостатов
Программа ПОЛЕ СЭС-5 определяет синус угла наклона нормали
отражателя к горизонтальной плоскости по следующей формуле:
Б-а - Н - ь
с = — " . ■ - -
у/га2- са(р-Б -оовф + р-в • е!п((> - (н-Ю-Б
где а = vp2+(H-h)* , <р и р - полярные координаты гелиостатов, начало координат выбрано в центре поля (рис.10),н-высота прицельной точки, а h-центра отражателя, s .s„,s„ компоненты единичного
__л у
вектора s, задающего направление Земля-Солнце.
Sx = COS P-nin ß + ein ß-OOS Ö'OOB Kt Sy = -oos 6-sin kt
S0= ein ß-ein б + сое ß-coc ß-cos kt Здесь ß - географическая широта местности, 5 - угол склонения
ш-
м.п-
1!!Х-115.15-
2ГШ-
ггп-
'Ж
И-
'■и.
-13.
г:
£5?
Я,м
Рис.И. Зош "одинаковых" углов наклонов нормалей гелиостатов в северном секторе зеркального поля, о^ в градусах
(30)
а злз
710-^
Sl.it
(НО) П.п ЗУ у.
ти- ■
.....с. . .
Рис.12. Западный сектор 17
Où) (ni)
Солнца, lit - часовой угол ( к=15 град/час), отсчитывавтся от истинного полдня, когда Солнце проходит через плоскость местного меридиана в районе расположения СЭС. По программе ПОЛЕ СЭС-5 определяются углы наклонов нормалей всех 1606 гелиостатов зеркального поля в любой час и день года и записываются в четыре файла, необходимые для графического пакета программ phiz. Графический пакет friz составлен аспирантом мгми Есбатнровнм Д.
Все картины изолинии, приведенные в работе, были выполнены с помощью пакета priz.
Четвертая глава посвящена определению собственных частот и соответствующих им форм колебаний фацеты и отражателя в целом. При расчете отдельной фацеты она разбивалась на 400 конечных элементов, аналогично разбиЕке на рис.2. Для решения вековых уравнений при определении первых четырех собственных частот и форм колебаний методом иторации в подпространстве потребовались 6
итераций, при заданной точности вычислений собственных значений -4
е=0.М0 .Собственные формы колебаний, соответствующие частотам, приведенным в табл.3, показаны на рис.15.
Таблица 3
условие опирания ' частоты в рад/сек «2 ШЭ W4
шарнирное жесткое 220 418 226 452 406 553 644 750
Следует отметить, что речь идет о нормированных формах колебаний, при которых
• X \у(х,у)си<3у = 2 £ V? О^.у^) л а^Д = 1
где. \?(х,у) - амплитудные значения прогибов. Первые собственные '•частоты колебаний фацеты были сравнены с приближеныш значения;™
го о
\ \ 1 > / 1
е>- н Т Г / / /
Л "Ф / г
1 \ V V 1 1
о 1 у ) У / I
и 1 \ V ✓ / 8
1 \ /
ч ? ]
\ е
0 3 1 1
£
1 \
^ / ■Ч
1 / \
0 8 1 ! У Г \ N
/ ) N 3
1 / \ 1
1 \ ь к -Н-*
! 1 !& \ 1
/ / / "Л[5 N \1 \
б) Вторая форма колебаний. Опирание жесткое, щ = 452 рад/сек ; а) Перзая собственная форма колебаний . 2 Опирание шарнирное , «4= 220 рад/сек •
® •
о.ги -
0.00
Л
-0.6» .
в) Третья форма колебаний. Опирание шарнирное, Ь)з = 406 рад/сек
Рис.15
Рис.17. Вторая форма колебаний. Опирвние фацет шарнирное. ы =ееб-рад/свк
собственных частот при опирании ее по всей длинной стороне.
При цилиндрическом изгибе, когда прогибы принимались равными УПу)=Б1Ы(Иу/а) - при шарнирном и "(у)=1-Соз(2тсу/а) - при жестком опирании фацеты,значения собственных частот колебаний, полученные методом Релая,составили соответственно
(л, =222 рад/сек и у., =521 рад/сек.
При определении собственных: частот и форм колебаний отражателя в целом была использована дискретная модель, описанная в главе 3. То есть, были определены симметричные формы собственных колебаний относительно двух осей симметрии (рис.16 и 17), собственные частоты которых вдиведены в табл.4.
Таблица 4.
опирание фацет рад/сек щ2 рад/сек
шарнирное 94.4 158.4
жесткое 97.1 183.1
При этом, для решения вековых уравнений потребовались - при жестком опирании 10 , а при шарнирном - 16 итерации, или 5 и 7 .часов машинного времени на ЕС ЭВМ-1046.
Отметим, что полученные низшие собственные частоты колебаний отдельной фацеты и отражателя выше, чем частоты внешних климатических воздействии (ветра).
Заключение
Впервые были исследованы влияния деформации фацет и отражателя гелиостатов на ход(отклокение) отраженного луча отечественной солнечной электростанции СЗС-5.
I.Определено среднеквадратичное отклонение фацеты без учета деформации каркаса .вызвашоо действием собственного веса и ветра.
2.Получены зависимости срэдноквадрптичннх отклонений от угла наклона нормали (а) отражателя к горизонту при жестком и шарнирном опирании фацет, при действии собственного веса.Тем самым, получена возможность оценки точности прицеливания любого гелиостата.
3.Разработан программный модуль, определяющий среднеквадратичное отклонение и деформированное состояние отражателя при действии собственного веса, при любом наклоне утла нормали (а), в вышеуказанных случаях оттирания фацет.
4.Разработана программа ПОЛЕ СЭС-5, позволяющая определить утлы наклонов нормалей всех гелиостатов в зеркальном поло в любой час и день года.( Она пригодна и для зеркальных полей других СЭС.) /
5.Проверена рациональность расположения опор фацет и основных несущих балок каркаса гелиостата с точки зрения минимума отклонения отраженного луча.
6.Получены первые собственные частоты и соответствующие им формы собственных колебаний кусочно-контурно опертой фацеты, а также
' .симметричные частоты и формы собственных колебаний отражателя гелиостатов.
Результаты опубликованы в следующих работах:
1.Гутьеррес П..Пономарев В.Г.,Акинов Е.К. Деформационный расчет фацет гелиостата солнечной электростанции СЭС-5. В кн. Статика и динамика сооружений.Сб.научн.трудов. -М.:МШИ, 1990,с.49-60.
2.АКННОВ Е.К. Оптимизация расположения опор фацеты гелиостатов .
'.солнечных электростанций. -М.:МГМИ,1991,рук.деп. в ВИНИТИ
11.03.1991Г.Ш020-В91,12 с.
3.Гутьеррес П.А.,Акинов Е.К. Деформационный расчет гелиостатов солнечных электростанций. Тез.докл. наун.-технич. конф. МГМИ.-М.,1991. •
-
Похожие работы
- Научная методология и технические решения солнечных энергетических станций (СЭС) башенного типа
- Повышение эффективности использования солнечной энергии в энергетических установках с концентраторами
- Солнечные электростанции: энергетика системы концентратор-приемник и математические модели
- Гелиоэлектрические установки малой мощности
- Методы и результаты улучшения точностных показателей и энергоэффективности универсального следящего электропривода для гелиоустановок
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов