基于计算流体力学的双轴太阳能跟踪系统气动评估

简介

随着光伏产业的发展,太阳能光伏板的空气动力学特性对其结构稳定性起着至关重要的作用。基于计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,采用剪切应力传输(SST)k-ω数值模型,分析了双轴太阳能跟踪光伏板阵列浸没在大气边界层流中的气动特性。通过对光伏板阵列结构下的风场模拟,研究了不同光伏板倾角(θ=0°、30°、45°、70°)对风场的影响。考虑到风的流动不限于一个方向,通过分析不同风向角(α=0°、45°、135°、180°)来确定特定光伏板倾角下的临界风向。此外,还研究了面板之间的纵向间距(L=10、15、20 m)和水平间距(H=1、2、3 m)的影响。结果表明光伏板的风压随光伏板倾角增大呈现逐渐上升的趋势;最大CL的临界风向为180°,最大CD的临界风向为0°;纵向间距增大会使第一排光伏板压力系数降低,水平间距增大对第一排光伏板压力系数几乎没有影响,而其他排光伏板压力系数均随着纵向间距和横向间距的增大而上升。计算结果可用于风荷载设计标准的改进。