تحلیل تنش کلکتور خورشیدی et150 نیروگاه یزد تحت نیروهای مختلف اعمالی

چکیده کلکتورهای خورشیدی انواع مختلفی دارند که هر کدام دارای ویژگی های خاص خود هستند. در فصل اول انواع کلکتورهای خورشیدی مورد استفاده در صنعت نیروگاهی معرفی خواهند شد. کلکتور خورشیدی نیروگاه شیراز از نوع سهموی خطی است که در نیروگاه یزد نیز از کلکتور سهموی خطی استفاده خواهد شد، با این تفاوت که سازه های دو کلکتور سهموی خطی متفاوت می باشند. مدل سازه کلکتور سهموی خطی شیراز، luz (یا loos) است، درحالیکه کلکتور نیروگاه یزد از نوع eurothrough (یا به اصطلاح et) می باشد که برای اولین بار در ایران از این مدل سازه استفاده خواهد شد. این پروژه به شناسایی و بررسی نیروهای وارد بر کلکتورهای خورشیدی یزد و تحلیل تنش در کلکتور خورشیدی با استفاده از نرم افزار ansys می پردازد. مهمترین نیروهای اعمالی نیروی گرانش، نیروی باد، و نیروی زلزله هستند که در شرایط کاری به کلکتور اعمال می گردند. البته لازم به ذکر است که نیروهای هیدورلیکی جکها برای چرخش کلکتور و نیروهای دینامیکی ناشی از چرخش کلکتور نیز وجود دارند که با توجه به ناچیز بودن آنها (که به آنها پرداخته خواهد شد)، از این نیروها صرف نظر می گردد. آنالیز نیروی وزن هم به صورت منفرد و هم با حضور تمام نیروها انجام می شود، زیرا این نیرو در تمام بارگذاری ها و حالات مختلف کلکتور وجود دارد. آنالیز نیروی زلزله در زوایای مختلف و جهات اصلی افقی (دو جهت اصلی عمود بر هم) صورت می پذیرد. برای آنالیز نیروی باد نیاز به آنالیز سیالاتی است تا رفتار جریان باد بر روی کلکتور تعیین شود. به دلیل وجود نوسانات نیروی باد که مهمترین نیروی اعمالی به سازه کلکتور است و ایجاد جریانات گردابه ای متغیر در پشت سازه کلکتور، یک نیروی دینامیکی نیز به سازه اعمال می گردد که نباید فرکانس ارتعاشی ناشی از این نیرو با فرکانس طبیعی سازه برابر شود، زیرا در صورت یکسان بودن دو فرکانس مذکور، پدیده تشدید یا رزونانس اتفاق می افتد که اثرات مخرب بسیار زیادی در بر دارد. به همین جهت ابتدا یک آنالیز مودال و هارمونیک برای تشخیص و به دست آوردن فرکانس های طبیعی سیستم صورت می پذیرد و سپس آنالیز استاتیکی با اعمال بیشینه فشار باد بر سازه برای تعیین تقریبی نقاط خطرناک و در ادامه آنالیز دینامیکی سیستم انجام می شود. در آخر اثر ارتعاش پمپ بر روی سازه بررسی خواهد شد. در هر آنالیز، مقاطع خطرناک در سازه و میزان بیشینه تنش و تغییر شکل در قطعات کلکتور بررسی شده و در نهایت با تغییر ابعاد پروفیل های خطرناک میزان تنش وارد بر آنها را کاهش یافته و در محدوده امن قرار خواهد گرفت.