当今世界能源紧缺和环境污染的问题日趋严重,20世纪70年代起太阳能作为绿色环保的可再生能源逐渐得到重视,并且进入了快速的发展时期,利用太阳能的各种方式中塔式太阳能热发电有其明显的优势。定日镜群是塔式太阳热能发电站的主要设备,也是电站的主要投资部分,其造价约占整个发电站总造价的一半以上。从塔式太阳能电站出现,定日镜抗风问题就是设计中的难题,一般定日镜结构设计时需满足在一定的风速条件下可以正常工作,不致在强风作用下发生破坏,因此对于大规模定日镜风环境的研究十分必要。而对于太阳能发电技术起步较晚的国家来说,如何解决定日镜结构在大风作用下的安全性是个重要的问题。本文通过理论分析和数值模拟等技术,针对定日镜结构进行了镜场的风速分布和风压分布以及镜面风压分布等方面的研究。主要内容有:⑴介绍了国内外塔式太阳能热发电的发展情况、定日镜结构、结构风工程的研究方法、数值模拟的相关理论及方法,重点介绍了湍流流场的数值模拟方法、超级计算机和数值模拟研究风工程的研究成果及现状。⑵采用数值模拟技术建立了五种典型工况作用下的单个及多个定日镜的CFD模型;编制与实测一致的风场入口条件,采用相应的UDF程序与Fluent对接;选取Realizablek-?模型进行计算,得到单个定日镜和多个定日镜镜场的风速分布和风压分布,为大规模定日镜的研究提供一定的依据。⑶本文主要采用Fluent计算软件,以国家级超级计算中心为依托,基于超级计算技术,建立了五种典型工况作用下的大规模定日镜的数值模拟模型;根据实际情况设置了定日镜群所处边界层的入口、出口和壁面等条件,采用Realizablek-?模型模拟了定日镜在仰角为30~o和不同仰角下的工作情况,通过数值模拟计算得到大规模定日镜的风环境以及镜面平均风压分布的分布规律。⑷将数值模拟计算结果与我国建筑结构荷载规范进行对比,验证了数值模拟结果的可靠性;同时与单个定日镜和多个定日镜的数值模拟计算结果相比较,得出大规模定日镜的风环境和镜面平均风压的分布规律。