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光伏阵列风荷载干扰效应风洞试验研究

马文勇 马成成 王彩玉 韩晓乐 高飞

马文勇,马成成,王彩玉,等. 光伏阵列风荷载干扰效应风洞试验研究[J]. 实验流体力学,2021,35(4):19-25 doi: 10.11729/syltlx20200127
引用本文: 马文勇,马成成,王彩玉,等. 光伏阵列风荷载干扰效应风洞试验研究[J]. 实验流体力学,2021,35(4):19-25 doi: 10.11729/syltlx20200127
MA W Y,MA C C,WANG C Y,et al. Wind tunnel experimental study on the wind load interference effect of solar panel arrays[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021,35(4):19-25. doi: 10.11729/syltlx20200127
Citation: MA W Y,MA C C,WANG C Y,et al. Wind tunnel experimental study on the wind load interference effect of solar panel arrays[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021,35(4):19-25. doi: 10.11729/syltlx20200127

光伏阵列风荷载干扰效应风洞试验研究

doi: 10.11729/syltlx20200127
基金项目: 河北省自然科学基金(E2021210053)
详细信息
    作者简介:

    马文勇:(1981-),陕西蒲城人,教授,博士生导师。研究方向:结构荷载及风致振动,风洞试验方法,细长结构风致振动与控制。通信地址:河北省石家庄市北二环东路17号石家庄铁道大学土木工程学院(050043)。E-mail:ma@stdu.edu.cn

    通讯作者:

    E-mail:ma@stdu.edu.cn

  • 中图分类号: TU312+.1

Wind tunnel experimental study on the wind load interference effect of solar panel arrays

  • 摘要: 风荷载是光伏板设计的主要荷载,对于大面积光伏阵列,其风致干扰效应明显,风荷载取值需要进一步研究明确。本文采用刚性模型测压风洞试验研究了光伏板体型系数干扰效应。通过改变倾角、风向角和光伏板的组数,研究了阵列中干扰效应对光伏板风荷载取值的影响。结果表明:当光伏板面迎风或者背风时,出现最大正压或负压;上游光伏板对下游光伏板存在明显的遮挡效应,倾角越大,遮挡效应越显著;上游光伏板三排以后,下游光伏板的风荷载趋于稳定。基于上述干扰效应给出了光伏阵列体型系数的取值建议并与规范取值进行了对比,为光伏阵列的抗风设计提供参考。
  • 图  1  试验模型及参数定义

    Figure  1.  Test model and parameter definition

    图  2  风洞试验照片

    Figure  2.  Photos in wind tunnel test

    图  3  平均风速剖面和湍流度剖面

    Figure  3.  Mean wind speed profile and turbulence intensity profile

    图  4  体型系数随风向角变化情况

    Figure  4.  Variation of pressure coefficient to wind angle

    图  5  光伏板体型系数分布

    Figure  5.  Distribution of solar panels pressure coefficient

    图  6  不同位置光伏板的体型系数

    Figure  6.  Pressure coefficients of solar panels at different positions

    图  7  折减系数随着光伏板位置的变化

    Figure  7.  The reduction coefficient changes with the position of the solar panels

    图  8  光伏板体型系数分布

    Figure  8.  Distribution of solar panels pressure coefficient

    表  1  光伏板体型系数试验值与规范值对比

    Table  1.   Comparison between the test value and the standard value of the solar panel pressure coefficient

    体型系数 试验值 光伏支架结构
    设计规程
    β=10° μs1 0.35 0.80
    μs2 –0.90 –0.95
    β=30° μs1 1.10 1.00
    μs2 –1.35 –1.30
    体型系数 ASCE 7-10 AS/NZS 1170
    β=10° μs1 1.67 0.67
    μs2 0.40 0.27
    μs3 –1.57 –0.77
    μs4 0.00 –0.53
    β=30° μs1 2.60 1.60
    μs2 1.00 0.80
    μs3 –2.50 –2.20
    μs4 –0.50 –1.10
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-17
  • 修回日期:  2020-12-21
  • 网络出版日期:  2021-08-26
  • 刊出日期:  2021-08-25

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日