煙囪作為高聳結(jié)構(gòu)物在實際工程中非常常見,隨著環(huán)境對煙囪排煙要求的不斷提高,多管自立式鋼煙囪越來越多。由于多管自立式煙囪之間的繞流不同于簡單的單煙囪繞流,因此進行多管煙囪之間的干擾效應研究顯得尤為重要。X型布置的五管自立式鋼煙囪在來流風的作用下,各個煙囪之間存在相互干擾,風壓分布與氣動力都與單煙囪有所不同。因此,進行五管自立式鋼煙囪的干擾效應研究具有重要意義。論文以國內(nèi)某80 m高X型布置的五管自立式鋼煙囪為研究對象,通過剛性模型測壓風洞試驗,得到了五管自立式鋼煙囪各個煙囪表面平均和脈動風壓。在此基礎上,對比分析了不同測點高度、不同風向角和不同煙囪位置下各個煙囪表面平均風壓系數(shù)、脈動風壓系數(shù)和升、阻力系數(shù)的干擾規(guī)律以及五煙囪整體的變化規(guī)律。論文主要工作如下:（1）對改變表面粗糙度的單煙囪進行測壓試驗,確定煙囪在高雷諾數(shù)下的繞流條件,并將單煙囪的試驗條件應用于五管自立式鋼煙囪的研究。（2）詳細分析了五管自立式鋼煙囪各個煙囪及五煙囪整體在不同測點高度、不同煙囪位置和不同風向角下的平均風壓系數(shù)和脈動風壓系數(shù)的干擾規(guī)律,研究發(fā)現(xiàn),在45°風向角下,中游中間煙囪的上游前緣位置和下游煙囪外側(cè)面的脈動... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學河北省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

工程實例

-2-不容忽略。早在上世紀30年代就發(fā)生了英國渡橋熱電廠冷卻塔風毀事故，如圖1-2所示。這次事故表明：在冷卻塔群中，塔群所受風荷載效應比單塔要大。自此引起了大量學者對圓截面柱群的干擾效應的關注。圖1-2冷卻塔風毀事故1.2多管自立式煙囪風壓分布及氣動力的研究現(xiàn)狀1.2.1雙管自立式煙囪的研究現(xiàn)狀雙管自立式煙囪的繞流與雙圓柱的繞流特性相似。對于雙圓柱的繞流問題，影響因素不僅與雷諾數(shù)、表面粗糙度等有關，還與排列方式以及間距有關。雙圓柱的排列方式分為三種，分別為：并列、串列和斜列。不同的排列方式，對雙圓柱的繞流也有很大的不同。其中Sumner[8]在低雷諾數(shù)下通過改變間距比和排列方式對雙圓柱繞流進行數(shù)值模擬，研究發(fā)現(xiàn)：雙圓柱串列時，隨著兩柱間距的增大，繞流流態(tài)表現(xiàn)為完全包裹、交替附著、間歇脫落、隨機脫落、交替脫落；并列時，隨間距比的增大流動狀態(tài)表現(xiàn)為單渦街、雙穩(wěn)態(tài)偏流和雙渦街。ZdravkovichW[9]對串列雙圓柱進行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)雙圓柱之間存在臨界間距，在臨界間距之外，上游圓柱阻力系數(shù)隨間距增大而下降，下游圓柱受到指向上游圓柱的吸力，阻力系數(shù)為負，隨間距增大，吸力逐漸減校在我國，廖俊等[10]對高雷諾數(shù)下不同間距的并列、斜列雙圓柱繞流進行了數(shù)值模擬，計算得到的升阻力系數(shù)、斯托羅哈數(shù)均與試驗結(jié)果相吻合。劉松和符松[11]在對串列雙圓柱

-7-2.3試驗設備與儀器五管自立式鋼煙囪的剛性模型測壓試驗在石家莊鐵道大學風工程研究中心進行，風洞的平面示意圖如圖2-2所示，試驗段的結(jié)構(gòu)尺寸及風洞流場的參數(shù)如表2-1所示。本試驗在低速試驗段進行，風向角的改變依靠低速試驗段的轉(zhuǎn)盤進行控制，轉(zhuǎn)盤的誤差在0.1°以內(nèi)。圖2-2風洞平面示意表2-1試驗段結(jié)構(gòu)尺寸及流場參數(shù)表試驗段試驗段尺寸/m最大風速m/s湍流度速度不穩(wěn)定性速度場不長寬高均勻性低速試驗段244.43≥30≤0.4%≤0.6%≤0.4%高速試驗段52.22≥80≤0.2%≤0.2%≤0.2%試驗主要采用了風速控制系統(tǒng)、風向角控制系統(tǒng)和風壓測量系統(tǒng)三部分配合完成模型的測壓試驗。風速控制系統(tǒng)采用四川綿陽六維科技有限公司制造生產(chǎn)的速壓計和相關的風洞控制軟件對來流風速進行控制，為了確保試驗風速的準確性與穩(wěn)定性采用微壓差計對流場風速進行監(jiān)控。風壓測量系統(tǒng)為美國PSI公司生產(chǎn)的DTCInitium數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和ESP-64HD微型電子壓力掃描閥。DTCInitium系統(tǒng)采用先進的模擬電路設計與PSI的創(chuàng)新的數(shù)字溫度補償(DTC)技術集成在一起，無需在線量程校準，就可以獲得最佳測量精度。本試驗的采樣頻率為330Hz，采樣時間為30s，DTCInitium數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主機及壓力掃描閥如圖2-3所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]同軸三圓柱氣動力及風壓分布的干擾效應[D]. 劉夕強.石家莊鐵道大學 2019
[2]雙煙囪相互干擾下風振特性試驗研究[D]. 李韜.西南交通大學 2015
[3]雙煙囪相互干擾下風荷載分布特性試驗研究[D]. 蘭凱.西南交通大學 2015
[4]雙煙囪相互干擾下的三維數(shù)值模擬研究[D]. 李艾.西南交通大學 2015
[5]多管式鋼煙囪風致干擾效應研究[D]. 李曉娜.石家莊鐵道大學 2015
[6]單圓柱風荷載的雷諾數(shù)效應研究[D]. 范敏.西南交通大學 2014



本文編號：3263976