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槽式太阳能热发电站中集热管摆动支撑的结构分析
槽式太阳能热发电站中的集热管摆动支撑是该领域中的重要设计组成部分。本文将就该结构进行分析和探讨。
1.综述
槽式太阳能热发电站利用聚光系统和集热管将阳光转化为热能，通过燃气轮机等发电机组将热能转化为电能。在集热管的设计中，为了适应复杂的环境和不稳定的天气，需要采取一系列的支撑结构来保证集热管的稳定性和寿命。
其中，集热管摆动支撑是一种比较普遍的设计，它可以在强风、地震等情况下，自动调整集热管的位置，减少因受力过大而导致的集热管损坏，同时也能够提高集热效率。
2.设计原理
集热管摆动支撑的设计原理是利用阻尼效应，通过在集热管下端装置转角度的摇臂，将集热管与支撑杆相连接，从而实现支撑杆的自动摆动。其中，摇臂与支撑杆的连接处需要使用柔性材料，同时在摇臂的端部加入限位装置，以防止过度旋转引起的损坏。
具体来说，在槽式太阳能热发电站中，摆动支撑的设计应该遵循以下原则：
a.结构合理性：摆动支撑杆和集热管之间的连接处需要合理设计，保证结构稳定，且传递力量的过程中不会产生过多的应力。
b.耐用性：采用优良的材料和先进的制造技术，保证摆动支撑的寿命和高质量的性能。
c.适用性：在不同环境下均能够正常工作，如在强风、地震等情况下，能够自动调整集热管的角度，提高集热效率。
3.结构分析
集热管摆动支撑的结构分为三个主要部分，即摆动支撑杆、支撑杆底座和连接集热管的支架。
摆动支撑杆是支持集热管的主要支撑结构，应根据实际情况设计长度、直径和材料等参数，并且必须考虑到摆动支撑杆的强度和稳定性。
支撑杆底座的设计同样需要合理。它应该稳定地固定在地面上，并能够承受摆动支撑杆和集热管的重量。为了防止因地震等外部因素引起的松动和振动，钢制桩的固定地基是一种常见的选择。
连接集热管的支架应根据集热管的形状和尺寸进行设计，以确保集热管与支架能够紧密配合。在设计过程中，应足够考虑到集热管与支架之间的摩擦力，以保证集热管摇臂的自动调整能够承受较大的热膨胀冲击。
除了上述三个部分之外，集热管摆动支撑还需要一些其他的辅助部件和装置，如各种限位装置、阻尼装置和可调节的配重装置等。
4.研究成果
在槽式太阳能热发电站中，集热管摆动支撑的研究已经取得了一系列的成果和进展。美国的Solargenix公司研发了一种名为“集热管活动支撑系统”的新型结构，该系统不仅可适用于普通的平面聚光器，也适用于槽式聚光器等其它类型的聚光器。
中国科学院力学研究所的研究人员也开展了集热管摆动支撑系统的研究，并提出了一种双限位摆动支撑系统的设计方案，进一步提高了摆动支撑系统的鲁棒度和可靠性。
结论
集热管摆动支撑在太阳能热发电站中扮演着重要的角色，能够提高集热效率，保证系统的稳定性和寿命。在下一步的研究中，需要进一步优化集热管摆动支撑的结构设计，提高其适应不同环境的能力，并加强对摆动支撑杆的力学性质和传热性能的研究。