冷卻塔是利用循環(huán)冷卻水將系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱排放到大氣中的裝置,在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著十分重要的角色。冷卻塔是一種高聳薄壁空間結(jié)構(gòu),風(fēng)荷載是其控制荷載之一。目前的規(guī)范僅規(guī)定了190m以下傳統(tǒng)雙曲線型混凝土冷卻塔的等效風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,對于鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的風(fēng)壓分布和風(fēng)振系數(shù)取值情況并未提及,也沒有說明規(guī)范的平均風(fēng)壓分布系數(shù)是否適用于圓柱-截錐型冷卻塔。本文對新型鋼結(jié)構(gòu)圓柱-截錐型冷卻塔平均風(fēng)壓分布系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)的取值進(jìn)行了研究。主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:（1）加工了3個(gè)剛性縮尺冷卻塔風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?進(jìn)行了多種工況下的剛性模型測壓風(fēng)洞試驗(yàn)。研究了不同表面粗糙度、不同風(fēng)速等變量對冷卻塔平均風(fēng)壓系數(shù)分布的影響,比較了新體型冷卻塔的平均風(fēng)壓系數(shù)分布與傳統(tǒng)雙曲線冷卻塔的異同。分別比較了冷卻塔錐段和筒段的平均風(fēng)壓系數(shù)的特征,提出了新體型冷卻塔平均風(fēng)荷載取值的建議。（2）利用計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值仿真方法對足尺冷卻塔薄殼結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓分布和三維繞流特性進(jìn)行了分析,對比雙曲線型冷卻塔和圓柱-截錐型冷卻塔,得到其風(fēng)壓分布規(guī)律相近的結(jié)論。對比鋼結(jié)構(gòu)和混凝土冷卻塔表面的粗糙程度,給出光滑表面鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔平均風(fēng)壓分布系數(shù)的取值建議。對... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

大同第二電廠冷卻塔冷卻塔從材料上有木結(jié)構(gòu)、玻璃鋼結(jié)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文1第1章緒論1.1論文的研究背景1.1.1課題來源本課題來源于國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目：《圓柱-截錐鋼結(jié)構(gòu)空冷塔體系優(yōu)化選型及抗災(zāi)關(guān)鍵理論研究》（51778183）。1.1.2課題研究的目的和意義冷卻塔是利用循環(huán)冷卻水將系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱排放到大氣中的裝置。在國民生產(chǎn)的許多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，對于工業(yè)生產(chǎn)、能源節(jié)約均具有重要意義。冷卻塔從換熱原理上有多種分類，目前體型較大的冷卻塔多為大型電站熱力系統(tǒng)中使用的自然通風(fēng)冷卻塔。自然通風(fēng)冷卻塔是依靠塔體內(nèi)外的空氣密度差產(chǎn)生的氣壓不斷將塔內(nèi)外氣體進(jìn)行交換，從而產(chǎn)生了熱量的不斷交換。自然通風(fēng)冷卻塔分為濕式和干式，顧名思義，濕式自然通風(fēng)冷卻塔是將熱循環(huán)水直接噴淋到塔內(nèi)與空氣直接接觸，換熱效率較高。但難免造成水資源的浪費(fèi)，而且塔內(nèi)水蒸氣含量大，容易造成結(jié)構(gòu)的腐蝕，被污染了的水還容易造成管道的腐蝕。干式冷卻塔的換熱方式是水汽間接接觸，雖冷卻效率較濕式冷卻塔略低，但大幅降低了結(jié)構(gòu)銹蝕的概率，節(jié)省了水資源，而且有噪音低、維護(hù)簡單、服役時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，逐漸得到了更加廣泛的應(yīng)用。圖1-1、1-2為常見的混凝土冷卻塔。圖1-1大同第二電廠冷卻塔圖1-2江西九江電廠冷卻塔冷卻塔從材料上有木結(jié)構(gòu)、玻璃鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等幾種種類。冷卻塔從材料上有木結(jié)構(gòu)、玻璃鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等幾種種類。木

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2結(jié)構(gòu)冷卻塔由于我國木材資源稀缺以及木材強(qiáng)度較低等問題已經(jīng)較少使用；玻璃鋼結(jié)構(gòu)自重輕、抗腐蝕性較好，但是剛度較低，主要用于中小型民用領(lǐng)域；目前國內(nèi)大量使用的是混凝土雙曲線型冷卻塔，其優(yōu)勢是此體型力學(xué)性能優(yōu)良，促進(jìn)空氣流動(dòng)，而且在施工時(shí)鋼筋不需彎折；而鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔的應(yīng)用與研究是在近年來才起步，具有較大的發(fā)展?jié)摿�。與混凝土體系相比，鋼結(jié)構(gòu)體系具有許多優(yōu)勢：（1）鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔自重輕，抗震性能好；（2）鋼結(jié)構(gòu)施工周期較混凝土結(jié)構(gòu)短，施工難度相對較小，構(gòu)件工廠加工質(zhì)量容易保證；（3）能夠改善混凝土結(jié)構(gòu)開裂、鋼筋腐蝕外露不易修復(fù)，施工難度大的缺點(diǎn)。（4）但是當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔也采用曲面（旋轉(zhuǎn)雙曲面）形狀時(shí)，因?yàn)椴煌叨忍幗孛娉叽缗c結(jié)構(gòu)曲率的變化會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的桿件尺寸、角度也發(fā)生變化，大量不同的桿件類別和桿件尺寸會(huì)導(dǎo)致加工難度增加，構(gòu)件空間定位與施工精度也不易保證。因此，更規(guī)則形狀的冷卻塔能夠大大降低鋼結(jié)構(gòu)的加工及施工難度，加快工程進(jìn)度，更好地保證其經(jīng)濟(jì)性。而且，雙曲線型的構(gòu)造特點(diǎn)有利于將換熱裝置布置在風(fēng)速最大的喉部附近以提高換熱效率的濕式冷卻塔；對于換熱裝置布置在進(jìn)風(fēng)口的空冷塔來說，雙曲面的體型并無太大的利用價(jià)值。綜上，本論文選取結(jié)構(gòu)形式較為簡單的圓柱-截錐型鋼結(jié)構(gòu)間接空冷塔作為主要的研究對象。圖1-3、1-4為我國近年新建的鋼結(jié)構(gòu)間冷塔。圖1-3蒙能錫林熱電廠全鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔圖1-4華能寧夏大壩電廠全鋼結(jié)構(gòu)間冷塔冷卻塔是一種高聳空間薄壁結(jié)構(gòu)，具有體型大、自重輕、形狀復(fù)雜等特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)安全歷來是研究的重點(diǎn)。冷卻塔的內(nèi)力計(jì)算時(shí)需要考慮自重、風(fēng)荷載、溫度效應(yīng)等，其中風(fēng)荷載是其控制荷載。歷史上發(fā)生過很多次由于對風(fēng)荷載

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]直筒-錐段型鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔平均風(fēng)荷載及靜風(fēng)響應(yīng)分析[J]. 柯世堂,杜凌云,劉東華,馬兆榮.  振動(dòng)與沖擊. 2017(07)
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博士論文
[1]鈍體繞流及風(fēng)致振動(dòng)流固耦合的CFD研究[D]. 董國朝.湖南大學(xué) 2012
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本文編號：3502947