地基望远镜风载数值分析

风载是影响地基望远镜性能的主要因素之一，为了研究风载荷的作用以及对望远镜性能的影响程度，首先建立了望远镜、圆顶和流场的几何模型。然后利用CFD(Computational Fluid Dynamics)分析了在外界风速为10 m/s的情况下，3种不同高角(30o、60o、120o)流场中截面空气速度、压力、湍流动能以及主镜面的静压力的瞬态分布，最后通过有限元方法获得了主镜去除刚体位移后的面形。仿真结果表明，望远镜以不同高角观测时主镜面静压力功率谱密度与Gemini望远镜的实测结果接近，真实模拟了风载荷的作用。由风载引起的镜面变形RMS值分别为3.74E-1 nm，2.5E-2 nm，1.71E-1 nm，满足面形精度要求。