本文主要是通過體型系數(shù)規(guī)范現(xiàn)狀、對于太陽能陣列體型系數(shù)的疑問、計(jì)算流體力學(xué)（CFD）、CFD數(shù)值仿真太陽能陣列、計(jì)算結(jié)果分析和結(jié)論幾個部分來闡述基于CFD數(shù)值仿真下的“太陽能陣列空氣動力學(xué)”。

 

 

從國內(nèi)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》定義其體型系數(shù)的缺點(diǎn)來看，主要有：只規(guī)定了單體建筑，對于群體建筑不適用；只規(guī)定了簡單建筑結(jié)構(gòu)，對于復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)不適用；沒有適合于光伏電站設(shè)計(jì)的對應(yīng)體型系數(shù)。

   

目前，對特殊建筑體型系數(shù)，通常情況下會另外做研究計(jì)算，做模擬風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，比如：2005年，北京首都機(jī)場3號航站樓風(fēng)載荷和響應(yīng)研究；2005年，廣東新白云國際機(jī)場機(jī)庫風(fēng)載荷體型系數(shù)研究；2009年，大跨度機(jī)庫結(jié)構(gòu)風(fēng)載荷體型系數(shù)研究；2010年，輸電鋼管塔體型系數(shù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究。

 

                                                                                    

目前我們是將太陽能所有排體型系數(shù)設(shè)為同一值，但問題是“能不能使用各個排的實(shí)際體型系數(shù)？”如果可行，好處是：可節(jié)省材料消耗，以及降低光伏電站建設(shè)成本。

 

 

 

計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD) ，是利用高速計(jì)算機(jī)求解流體流動的偏微分方程組，從而改進(jìn)設(shè)計(jì)的一門學(xué)科。目前在航空航天等工程領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

 

          

CFD準(zhǔn)確性的探究，小實(shí)驗(yàn)：

CFD模擬計(jì)算雙坡屋面的體系系數(shù)，最后得出的結(jié)果與國內(nèi)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》對雙坡屋面的體型系數(shù)定義基本一致。

 

 

 

計(jì)算域(類似于風(fēng)洞室）長240m，寬180m，高100m，十排陣列，風(fēng)速30m/s，導(dǎo)入計(jì)算。

 

      

 

側(cè)視：順風(fēng)逆風(fēng)速度云圖，壓力云圖。

 

順風(fēng)板1正面體型系數(shù)等值線圖  

 

 

 

順風(fēng)板1背面體型系數(shù)等值線圖

 

 

 

逆風(fēng)各板體型系數(shù)：

 

 

 

 

CFD仿真計(jì)算得出了兩大結(jié)果：陣列體型系數(shù)，迎風(fēng)面最大，中間排最??；陣列受到風(fēng)壓，迎風(fēng)面最大，中間排最小。因此，按實(shí)際體型系數(shù)建設(shè)光伏電站，將大大減少用鋼量，大大減少建材的浪費(fèi)，獲得最大的收益。