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、計算流體力學（CFD）、CFD數(shù)值仿真太陽能陣列、計算結(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”。

 

 

從國內(nèi)《建筑結(jié)構荷載規(guī)范》定義其體型系數(shù)的缺點來看，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，對于復雜的建筑結(jié)構不適用；沒有適合于光伏電站設計的對應體型系數(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算，做模擬風洞實驗，比如：2005年，北京首都機場3號航站樓風載荷和響應研究；2005年，廣東新白云國際機場機庫風載荷體型系數(shù)研究；2009年，大跨度機庫結(jié)構風載荷體型系數(shù)研究；2010年，輸電鋼管塔體型系數(shù)風洞實驗研究。

 

                                                                                    

目前我們是將太陽能所有排體型系數(shù)設為同一值，但問題是“能不能使用各個排的實際體型系數(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成本。

 

 

 

計算流體力學(Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD) ，是利用高速計算機求解流體流動的偏微分方程組，從而改進設計的一門學科。目前在航空航天等工程領域都有廣泛的應用。

 

          

CFD準確性的探究，小實驗：

CFD模擬計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)構荷載規(guī)范》對雙坡屋面的體型系數(shù)定義基本一致。

 

 

 

計算域(類似于風洞室）長240m，寬180m，高100m，十排陣列，風速30m/s，導入計算。

 

      

 

側(cè)視：順風逆風速度云圖，壓力云圖。

 

順風板1正面體型系數(shù)等值線圖  

 

 

 

順風板1背面體型系數(shù)等值線圖

 

 

 

逆風各板體型系數(shù)：

 

 

 

 

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