基于风洞试验的四塔布置超大型冷却塔风致综合受力与.pdf

第４８卷第２期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．２ 　 ２０１８年３月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｒ．２０１８ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１８．０２．０２２ 基于风洞试验的四塔布置超大型冷却塔　　 风致综合受力与稳定性能　　 王　浩　　柯世堂 （南京航空航天大学土木工程系，南京２１００１６） （南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室，南京２１００１６） 摘要：以串列、矩形、菱形、Ｌ形和斜Ｌ形５种四塔组合方案为例，基于刚体测压风洞试验获得了 不同四塔布置形式下冷却塔群表面风荷载分布模式．建立了塔筒 支柱 环基的一体化有限元模 型，探讨了不同来流风向角下四塔布置形式和相对位置对风致响应的影响规律．验算了塔筒局部 稳定性和整体屈曲稳定性，对比分析了四塔塔群的极限承载能力．结果表明：四塔布置形式对冷 却塔位移响应、筒体环向弯矩和支柱扭矩影响较大，基于响应的四塔布置形式优选方案中串列布 置形式性能最优，菱形、斜Ｌ形、矩形和Ｌ形次之；串列和斜Ｌ形布置形式在稳定性能方面较其 余四塔布置形式更优，而Ｌ形、菱形和矩形布置形式的临界风速分别为串列布置形式的６５％， ７０％和６０％． 关键词：四塔组合；超大型冷却塔；风洞试验；风致响应；稳定性能 中图分类号：ＴＵ２７９．７４１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１８）０２０３３００７ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｐｅｒｌａｒｇｅ ｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｕｎｄｅｒｆｏｕｒｔｏｗｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓ ＷａｎｇＨａｏ　　ＫｅＳｈｉｔａｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ） （ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉＴｅｃｈＲｅｓｅａｒｃｈｆｏｒＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅＤｅｓｉｇｎ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｓｉｎｇｌｅｒｏｗ，ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ，ｒｈｏｍｂｉｃ，Ｌｓｈａｐｅｄ，ａｎｄｏｂｌｉｑｕｅＬｓｈａｐｅｄｆｏｕｒｔｏｗｅｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓａｓｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｗｉｎｄｌｏａｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌ ｔｅｓｔｓｆｏｒｒｉｇｉｄｂｏｄｉｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｕｒｔｏｗｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ．Ａｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｆｏｒａｔｏｗｅｒ ｓｈｅｌｌｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｃｏｌｕｍｎｃｉｒｃｕｌａｒｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｌｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｔｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｉｎ ｆｌｕｅｎｃｅｒｕｌｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｕｒｔｏｗｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｗｉｎｄｉｎｄｕｃｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅ ｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｌｏｃａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｂｕｃｋｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｗｅｒｅ ｃｈｅｃｋｅｄ，ａｎｄｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｌｏａｄｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｆｏｕｒｔｏｗｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄ ａｎａｌｙ