Группа учёных из Китая провела численное исследование чувствительности к ветру на шельфеплавающая фотоэлектрическая батареяв попытке исследовать конфигурации системы, которые могут быть менее чувствительны к направлению ветра.
Исследователи провели серию симуляций на шести фотоэлектрических матрицах.плавающая фотоэлектрическая системас учетом таких факторов, как скорость ветра, распределение давления и поле турбулентности, а также коэффициент подъемной силы и сопротивления.
«Некоторые исследователи обнаружили, что сопротивление ветра фотоэлектрической панели совершенно различно, когда фотоэлектрическая панель подвергается ветру спереди и сзади соответственно», — сказали ученые. «Таким образом, подъем и сопротивление фотоэлектрической панели можно сбалансировать, изменив расположение фотоэлектрической панели, чтобы предотвратить погружение или опрокидывание фотоэлектрической панели.плавающая солнечная установка."
В качестве объекта исследования ученые смоделировали ряд из шести фотоэлектрических панелей с расстоянием между ними 1,5 метра. Все панели имели одинаковые размеры 2,187×1,102×0,02 м и были наклонены либо на 15 градусов, либо на 165 градусов.
При численном описании среди других факторов учитывались ветровое течение, скорость роста турбулентной кинетической энергии и анизотропия напряжений. Затем это было проверено в эксперименте в аэродинамической трубе с фотоэлектрическими панелями в масштабе 1:20. «В целом результаты показывают, что численная модель этого исследования точна и эффективна», — заявили ученые.
Одна из конфигураций фотоэлектрической системы, называемая массивом А, имела все шесть панелей под наклоном 15 градусов, наиболее распространенный угол установки, который также широко используется вплавающая фотоэлектрическая система. Массив B описывается как особое плавающее фотоэлектрическое решение, внешне напоминающее двускатную конструкцию. В этой системе первая панель имеет наклон 15 градусов, вторая 165 градусов, третья 15 градусов, четвертая 165 градусов, пятая 15 градусов и шестая 165 градусов.
«Массивы C, D, E и F на самом деле относятся к типам установки массивов A и B», — также пояснил исследователь. «Основное различие между ними заключается в порядке двух углов наклона фотоэлектрических панелей (15 градусов и 165 градусов)».
Моделирование показало, что конфигурация установки Б наименее чувствительна к направлению ветра. Он также имел наименьший подъемный момент и небольшое распределение давления на поверхности фотоэлектрической панели. «По сравнению с сопротивлением, подъем более чувствителен к расположению фотоэлектрических панелей, и основное влияние оказывает направление подъема», — заключили они.
Команда также подчеркнула, что независимо от расположения фотоэлектрических панелей первая панель всегда испытывает более высокие ветровые нагрузки, чем другие панели. «Кривая распределения значений сжимающей нагрузки (Cp) аналогична, а значение Cp на ее верхней поверхности в основном одинаково в градиентном распределении», — добавили они.
«Обнаружено, что вихревой след фотоэлектрической панели массива состоит из двух моделей вихревой структуры. Один — это непрерывный вихрь с левой и правой сторон фотоэлектрической панели. Другой — мелкомасштабный вихрь, исходящий из центра, " Они сказали. «Сопротивление и подъем взаимно параллельных панелей демонстрируют одну и ту же тенденцию постепенного увеличения или уменьшения с увеличением угла наклона платформы».
