荒漠环境中电池板表面灰尘颗粒力学模型建立

作     者：孟广双 高德东 王珊 辛元庆 郑浩峻 Meng Guangshuang;Gao Dedong;Wang Shan;Xin Yuanqing;Zheng Haojun

作者机构：青海大学机械工程学院西宁810016 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 中国科学技术馆北京100012 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2014年第30卷第16期

页      面：221-229页

核心收录：

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：青海省科技厅项目(2012-G-Y25A-4) 青海大学中青年基金项目(2013-QGY-15) 

主　　题：灰尘 颗粒 范德华力 高海拔荒漠地区 电池板 受力参数 重力 

摘      要：高海拔荒漠地区电池板表面积灰严重制约着光伏发电效率和光伏组件寿命。该文在分析表面能的基础上，假设接触不变形条件下，依据宏观分子间作用理论分析提出了电池板表面灰尘颗粒粘附受力模型。结合青海共和地区电池板表面灰尘主要成分和粒径组成，给出了灰尘受力参数；计算了灰尘颗粒所受的范德华力、静电力及重力，给出由参数改变引起的灰尘受力的变化规律。结果表明：当灰尘颗粒半径较小时，颗粒与电池板间的主要粘附力为范德华力，当灰尘颗粒半径较大时，重力分量则成为主导粘附力，粘附合力取值范围为10-10～10-8 N；Lifshitz常数和分子间平均间距主要影响的是范德华力；灰尘颗粒总的静电力随灰尘颗粒半径的增大而增大，静电力的取值小于范德华力和重力分量。对灰尘粘附受力大小及其规律的研究，为高海拔荒漠地区光伏除尘提供理论依据。