[发明专利]一种光热吸热器预应力管束或管屏预起拱形状的设计方法

摘要

本发明提供一种光热吸热器预应力管束或管屏预起拱形状的设计方法，属于预应力设计技术领域。所述设计方法包括：求解温度场，求解管束或管屏变形形状，求解不考虑能流输入时常温状态的应力σP，确定调整系数k，确定管束或管屏的起拱曲线。通过本发明设计方法可以快速准确地设计出光热吸热器管束或管屏弯曲预起拱形状，按照本发明设计方法计算出的预起拱形状曲线对光热吸热器的管束或管屏施加预应力，可有效地提升光热吸热器管束或管屏承受最大热流密度的能力，从而使其既能满足常温强度要求，又能满足光照时吸热器在实际工作温度下的强度要求。

主权项

1.一种光热吸热器预应力管束或管屏预起拱形状的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：A、求解温度场根据光热吸热器管壁实际的热流密度输入和介质流量，计算管束或管屏的温度场；B、求解管束或管屏变形形状将上述步骤A得到的温度场结果读入分析软件中，设置管束或管屏上下端的约束，中间不设置任何约束点，求解管束或管屏的变形形状；C、求解不考虑能流输入时常温状态的应力σp将上述步骤B得到的变形形状反向，得到与其变形形状对称相反的形状作为初始起拱形状曲线，选好管束或管屏的预应力支点，设置好上下端约束，并在预应力支点处施加往直管轴线位置的位移δ0，求解不考虑能流输入时常温状态的应力σp；D、确定调整系数k根据上述步骤C获得的常温状态的应力σp，求解调整系数k： k = C · [ σ ] t σ p ]]>其中，C为强度调整系数；[σ]t为工作温度下的材料许用应力值；E、确定管束或管屏预起拱曲线将上述步骤C得到的位移δ0乘以调整系数k得到的位移即为管束或管屏预起拱需要施加的实际位移δp＝kδ0；将步骤C得到的初始起拱形状曲线乘以调整系数k即为本发明管束或管屏预起拱形状曲线。