近日，课题组在国际太阳能领域权威期刊《Solar Energy》上发表题为 “Critical wind speed zoning for aerodynamic instability of single-axis solar tracker arrays” 的研究论文。该研究基于全气弹风洞试验，系统揭示了平单轴光伏跟踪器阵列内气动失稳临界风速的空间非均匀分布规律，首次提出与现行风荷载规范相统一的临界风速分区框架，为光伏电站跟踪器支架的差异化抗风设计提供了可直接落地的量化工具。

《Solar Energy》期刊简介

《Solar Energy》是国际太阳能学会（International Solar Energy Society, ISES）的官方期刊，创刊于1957年，由Elsevier出版，是太阳能科学与技术领域历史最悠久、影响力最广的学术期刊之一。该刊被SCI、SCIE、EI等数据库收录，当前影响因子为7.9，CiteScore为13.0。在中科院期刊分区中位于工程技术大类2区，JCR分区为Q2（能源与燃料领域）。期刊收稿范围覆盖太阳能研究的各个方面，包括研究、开发、应用、测量与政策，并明确涵盖风能等太阳能间接利用形式，与本论文所关注的光伏跟踪器风致失稳问题高度契合。

论文核心结论

一、迎风前两排振幅增长最快，小倾角下失稳排数更多。 无论倾角如何，最迎风排R1与第二排R2的扭转振幅随风速的增长速率均为阵列中最高，且向背风侧逐排递减。小倾角下参与气动失稳的排数更多，大倾角下因迎风排的遮挡效应增强，失稳排数反而减少。频谱分析进一步表明，小倾角下背风排主导频率高于迎风排，自激振动占主导；大倾角下各排主导频率趋于收敛，尾流干扰超越自激振动成为控制因素。

二、从“临界风速”到“容许风速”，设计理念发生关键转变。 传统研究以失稳机制（振幅突增、频谱主峰出现）定义“临界风速”。论文在此基础上引入“容许风速” 概念，即对应10°、20°、30°指定振幅的来流风速。由于单轴跟踪器跨度大，远离驱动立柱处的扭转变形在安全范围内可被结构容纳，因此设计目标得以从“完全抑制失稳”转向“允许可控振动”。与临界风速相比，内部区域的容许风速显著更高，释放出可观的优化空间。

三、提出四分区框架，与ASCE 7-22等规范的静态风荷载分区相统一。 基于临界风速与容许风速的空间分布，论文将跟踪器阵列划分为四个区域：Zone I（四角边缘各三排，临界风速最低）、Zone II（南北边缘跨段，风险次高）、Zone III（东西边缘各三排，与Zone I同属最不利区域）、Zone IV（内部区域，安全裕度最大）。这一分区逻辑与美国ASCE 7-22、中国NB/T 10115-2018等标准中的光伏阵列风荷载分区相衔接，使静力抗风校核与气动失稳校核得以在同一空间框架下完成，避免了多重分区边界带来的工程复杂性。

工程意义

论文明确指出，基于单排跟踪器试验确定临界风速虽偏于安全，但过于保守。分区方法的价值在于：设计人员可依据跟踪器在阵列中的实际空间位置，分别采用与之匹配的临界风速或容许风速进行校核与选型——边缘高风险区域确保结构安全，内部低风险区域避免过度设计。论文同时指出，在0°倾角下阵列内遮挡效应较弱，各分区风速差异最小，传统“0°顺桨”的高风保护策略未能利用分区潜力；适当调整高风保护倾角，可更充分地发挥不同区域在临界风速与容许风速上的差异优势。