【摘要】：隨著我國電力行業(yè)的迅猛發(fā)展,煙囪作為火力發(fā)電廠標志性建筑,其高度已經(jīng)逐漸向200m普及,為檢驗高聳煙囪,尤其是異型截面高聳煙囪結(jié)構(gòu)的抗風性能,保證其安全性并為我國相關(guān)規(guī)范提供參考依據(jù),本文采用剛性模型和氣彈模型風洞試驗及有限元響應分析等手段,對高度為210m的正八邊形截面煙囪表面風荷載和風振響應特性進行了研究,本文主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)通過不同比例剛性節(jié)段模型風洞試驗對正八邊形截面Re數(shù)效應進行研究,比較了不同Re數(shù)下正八邊形節(jié)段模型風壓分布和阻力系數(shù)變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)小比例節(jié)段模型在特定風向角時背風面風壓系數(shù)受風速影響較大,而其他情況下表面風壓分布對風速條件并不敏感;對比相同Re數(shù)條件下模型風壓分布和阻力系數(shù)變化,發(fā)現(xiàn)不同比例模型之間Re數(shù)效應存在一定差異。(2)通過對比不同來流條件下正八邊形截面模型Re數(shù)效應,發(fā)現(xiàn)正八邊形截面在試驗Re數(shù)范圍內(nèi)對來流條件較敏感,增加紊流度導致不同比例節(jié)段模型阻力系數(shù)整體減小。利用風洞試驗測壓數(shù)據(jù)得到模型升力系數(shù)時程,并對正八邊形截面漩渦脫落頻率進行分析,對比發(fā)現(xiàn)該截面漩渦脫落頻率受風向角影響較大,表明不同風向角下正八邊形截面St數(shù)取值不同,同一風向角下St數(shù)隨Re數(shù)變化不大。(3)通過三維煙囪模型測壓試驗對表面風壓特性進行分析,結(jié)果表明單煙囪外表面風壓周向分布規(guī)律與小比例節(jié)段模型相似,平均風壓系數(shù)值沿高度方向略有差異,脈動風壓系數(shù)在正八邊形各拐角處均出現(xiàn)駐點;對比節(jié)段模型和煙囪模型外表面風壓分布發(fā)現(xiàn),基于較小比例模型得到的煙囪外表面風荷載取值是偏于保守的。(4)通過試驗得到有周邊建筑時各風向角下煙囪模型表面風壓分布,分析周邊建筑對煙囪表面風壓分布和阻力系數(shù)的影響,結(jié)果表明周邊建筑對煙囪外表面平均風壓影響主要表現(xiàn)為遮擋效應,距離煙囪較近的迎風面密集低矮建筑群造成煙囪下部風壓系數(shù)均為負值,并引起煙囪局部阻力系數(shù)增大。(5)通過剛性模型試驗和有限元響應分析相結(jié)合對煙囪風致振動進行研究,確定煙囪最不利工況;分析響應特性發(fā)現(xiàn)順風向和橫風向響應中均出現(xiàn)共振分量,周邊建筑對共振分量占總響應百分比有影響;對比不同阻尼比下煙囪風致響應情況,結(jié)果表明阻尼比變小會引起煙囪風振系數(shù)顯著增大。(6)通過氣彈模型試驗研究不同氣動外形對風振響應的影響,對比發(fā)現(xiàn)正八邊形截面氣彈模型風致振動受風向角影響較大,阻力系數(shù)較大的風向角下兩種截面模型均發(fā)生渦激共振,但圓形截面模型渦振風速區(qū)間比正八邊形截面模型小;其他風向角下正八邊形截面氣動特性與圓形截面存在明顯差異。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU973.213
【圖文】：

哈薩克斯坦GRES-2電站煙囪煙囪作為一種典型自立式高聳結(jié)構(gòu)，主要特點有：輕質(zhì)、柔性、細長以及高度高，這些特點決定了風荷載一般為煙囪的控制荷載，隨著煙囪高度的不斷增加，其抗風性能

不同雷諾數(shù)區(qū)域下光滑圓柱風壓分布曲線

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李曉娜;陸煜;劉慶寬;馬文勇;劉小兵;;圓形截面煙囪風致干擾效應試驗研究[J];工程力學;2015年S1期

2 楊娜娜;李剛;姚熊亮;張忠宇;;變截面正八邊形棱柱風載特性試驗[J];華中科技大學學報(自然科學版);2013年08期

3 顧明;王新榮;;工程結(jié)構(gòu)雷諾數(shù)效應的研究進展[J];同濟大學學報(自然科學版);2013年07期

4 鄒云峰;牛華偉;陳政清;;基于完全氣動彈性模型的冷卻塔風致響應風洞試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2013年06期

5 李鴻晶;王通;廖旭;;關(guān)于Newmark-β法機理的一種解釋[J];地震工程與工程振動;2011年02期

6 柯世堂;葛耀君;趙林;;基于氣彈試驗大型冷卻塔結(jié)構(gòu)風致干擾特性分析[J];湖南大學學報(自然科學版);2010年11期

7 李明水;王騎;;建筑物干擾條件下雙煙囪的風洞試驗研究[J];實驗流體力學;2010年04期

8 李壽英;陳政清;;超高層建筑風致響應及等效靜力風荷載研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2010年03期

9 袁子厚;陳明祥;;長扁圓形煙囪風致振動風洞模擬試驗研究[J];華中科技大學學報(城市科學版);2008年03期

10 趙林;宋錦忠;高玲;曾雪峰;;冷卻塔群塔剛體測壓試驗研究[J];實驗流體力學;2007年02期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 鄒云峰;巨型冷卻塔群的風效應及其風洞試驗方法研究[D];湖南大學;2013年

2 石啟印;高聳機場塔臺結(jié)構(gòu)風洞及振動臺試驗研究與應用[D];東南大學;2005年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 周旋;大型電廠雙冷卻塔布置下干擾效應與風振響應研究[D];湖南大學;2014年

本文編號：2712802