基于气弹试验大型冷却塔结构风致干扰特性分析

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某大型火电厂机力通风冷却塔降噪措施设计

某大型火电厂机力通风冷却塔降噪措施设计

80 HUANJINGYUFAZHAN▲杜乐(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010020)摘要:机力冷却通风塔正常运行情况下会不可避免的产生噪声污染。

本文研究了机力通风冷却塔的工作原理,分析了机力通风冷却塔噪声源,并对某大型火电厂扩建工程机力通风冷却塔噪声进行达标性分析,同时,提出了切实可行的降噪措施,为今后机力冷却通风塔噪声污染防治提供了一定的参考依据。

关键词:机力冷却通风塔;噪声污染;防治措施中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)08-0080-02DOI:10.16647/15-1369/X.2020.08.046Design of noise reduction measures for mechanical ventilation cooling tower of a large thermal power plantDu Le(Inner Mongolia Electric Power Survey and Design Institute Limited Liability Company,Hohhot Inner Mongolia 010020,China)Abstract:Noise pollution will inevitably occur under normal operation of a mechanical cooling ventilation tower.This paper studies the working principle of a mechanical ventilation and cooling tower.The noise sources of the mechanical ventilation cooling tower and the noise emission standards of a mechanical draft cooling tower of the large coal-fired power plant expansion project are analyzed.At the same time,the feasible noise reduction measures are put forward.The results provide the certain reference basis for the prevention and control of noise pollution from a mechanical ventilation cooling tower.Key words:Mechanical draft cooling tower;Noise pollution;Prevention measures机力冷却通风塔被广泛地应用在各大型火电厂,因其大功率风机、落水等产生的较大噪声,将不可避免的影响周边声环境[1]。

基于时变内力加权指标的大型冷却塔等效静风荷载

基于时变内力加权指标的大型冷却塔等效静风荷载

基于时变内力加权指标的大型冷却塔等效静风荷载作者:赵林陈旭展艳艳葛耀君来源:《振动工程学报》2021年第05期摘要:等效静风荷载是对动态风荷载和结构惯性力的拟静力化等价荷载模式,涵盖结构预期动力响应包络值,属结构设计中的荷载效应简化分析环节。

在大跨空间结构抗风设计中,等效准则选取与荷载模式识别是将复杂动力问题转化为拟静力问题的关键步骤。

目前等效静风荷载的评价准则众多,不同准则下的等效模式差异明显,缺少统一的共识性标准。

为了体现不同风致内力响应对结构安全的综合影响,将评价准则由单一的荷载或内力层面拓展到多种内力加权组合层面。

对于钢筋混凝土空间结构,该准则以物理概念清晰的配筋率作为表现形式,并融入结构动力响应时变特征。

以某大型冷却塔为例,在脉动风压加载条件下进行时域分析得到风致结构动力响应时程,根据时变内力加权组合计算结构动态配筋率;从单一内力和内力加权两个层面评价现行规范等效静风荷载的抗风安全冗余度;以配筋包络线为等效目标,反演获得了兼顾多种内力加权组合的等效静风荷载分布模式,阐明了相关算法和等效策略的合理性和工程适用性。

关键词:大跨空间结构; 风荷载; 大型冷却塔; 时变内力加权组合; 动态配筋包络中图分类号: TU393.3; TU312+.1 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523(2021)05-0922-12DOI:10.16385/ki.issn.1004-4523.2021.05.0051 背景风荷载为引起结构动力响应的随机动态荷载。

结构风致响应分析时常把风荷载人为地划分为平均分量和脉动分量,并分别考虑其对结构的作用。

针对冷却塔这类高耸薄壁空间结构,国内外学者通过现场实测[1⁃2]和风洞试验[3⁃4]研究了表面平均风压和脉动风压分布规律及其对结构响应的影响[5⁃6]。

实际工程应用中为简化分析计算过程[7],引入了等效静风荷载概念,即在平均风压的基础上进行放大或修正以考虑荷载脉动引起的风振效应,从而将动力问题转化为静力问题。

异型扰流-狭缝气膜层板结构的冷却特性分析

异型扰流-狭缝气膜层板结构的冷却特性分析
第 2 位表示扰流柱尺寸ꎬ有 B1 、B2 和 B3 3 个ꎬ其数值随扰
流柱形状的改变而改变ꎻ第 3 位是扰流柱通道进气口直
径ꎬ有 I 1 、I 2 和 I 3 3 个ꎬ分别对应 1.2 mm、1.5 mm 和1.8 mmꎻ
第 4 位是扰流柱布置方式ꎬ含 M 4 和 M 3 两种ꎬ分别代表 4
(4 4MPU#
进行了研究ꎮ 研究结果显示该结构取得了一定的冷却效
果ꎬ但其研究只考虑了气动特性ꎬ没有考虑传热ꎮ 由于其
9 种不同结构参数的层板结构进行数值计算ꎬ得到了一种
冷却效果最优的层板结构ꎮ
1 物理模型
1.1 冷却模型结构
层板结构中有一定形状的扰流柱( 共 3 种形状ꎬ每个
层板结构对应其中一种) ꎬ并且分为 3 列和 4 列两种布置
Analysis of Cooling Characteristics of lrregular Turbulent Flow - slit
Gas Film Laminate Structure
ZHANG Qiang1 ꎬ JI Honghu1 ꎬ LIANG Meng1 ꎬ ZHU Qianghua2
C-B 3 -I 1 -M 4 -O 2

黑线 之 间 夹 角 β 的 大 小 来 衡 量ꎮ 扰 流 柱 高 度 均 为
0.8 mmꎮ 3 个 尺 寸 的 菱 形 扰 流 柱 具 有 相 同 的 当 量 直 径
D1 = 1.385 mmꎮ

Q-B 1 -I 3 -M 4 -O 2

Q-B 3 -I 1 -M 4 -O 1
面均为绝热壁面ꎮ
图 7 冷却结构的分析截面
流向截面 Plane-A、Plane-B 在模型中的横向位置在

考虑土_结相互作用大型风力发电结构风致响应分析

考虑土_结相互作用大型风力发电结构风致响应分析
[38 ]
, Schaumanna 和 Wilkefourth[3] 阐 述 了 海 上 大 型


风力发电支撑结构形式的发展现状, 明确指出大型风 力发电支撑结构设计中需要考虑的载荷, 以及在多种 载荷作用下的结构动态响应计算方法; 李德源和刘胜 祥
[4 ]
大型风力发电机组属于典型的风敏感结构 , 其显 、 、 著特点是叶片 传动链 发电机等都放置在塔架顶部, 形成了风力机塔架叶片耦合系统, 由于该系统结构具 有风场复杂、 阻尼小、 自振频率低且分布密集等特性, 风荷 载 往 往 成 为 其 结 构 设 计 主 要 的 控 制 荷 载 [12 ] 。 之一 针对大型风力发电结构 ( 塔架和叶片 ) 的抗风研
· 20 · 表2 Table 2 不同工况下风力发电结构自振频率 different condition
阶数 1 2 3 4 5 基础固支 0. 27 0. 54 0. 67 0. 79 1. 25 考虑 SSI 0. 19 0. 24 0. 39 0. 51 0. 76 阶数 6 7 8 9 10 基础固支 1. 28 1. 37 1. 69 1. 87 1. 97






2015 年
Vibration frequencies of wind turbine system under ( Hz)
( 1. Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016 ,China; 2. Tongji University,Shanghai 200092 ,China)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Abstract: A 5MW wind power structure developed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics is studied. The integrated finite element model consisting of the blades, the nacelle, the tower and the basis is established, in which the soilstructure interaction effect ( SSI) is considered by the spring and damper on the boundary of soil and basis. The fluctuating wind velocity considering the rotor rotational effect and the interference effect of blades and tower is simulated by the modified bladeelement momentum and harmonic superposition method. Finally ,the windinduced responses of wind power structures are calculated and analyzed. The results indicate that the windinduced responses of large wind turbine structures include complicated modal responses and multimode coupling effect ,and that the action mechanism of blades and tower on windinduced background and resonant responses is different. The research shows that the influence of SSI effect on large wind power structures is remarkable. Key words: large wind power structure ; fluctuating wind velocity simulation; soilstructure interaction ; windinduced response ; modified bladeelement momentum Email: keshitang@ 163. com 究

大型冷却塔结构的等效静力风荷载

大型冷却塔结构的等效静力风荷载

用这种方式来处理其他结构的风振问题. 冷却塔的相关 规范 5中也是采 用该方 法给 出不 同场地 的阵 风荷载 ]
因子来考虑结 构 的风振 和风荷载 问题. 然而 , 于大型 对 冷却塔结构 , 越来越 多的研 究[7表明其风振 问题存在 63 —
me o .At at he o l h t d ls t tt E i b ie w t l ert a WL s o t n a d i h i aiy n o cmbn t n o b c go n a d rsn n cmp n ns Th iai f a k ru d n eo a t o o e t. o e
( 同济大学 土木工程防灾 国家重点实验室 , 上海 2 0 9 ) 0 0 2
摘要 : 采用 刚性模 型风洞 同步多点测压试验获取非定常激励 向量 , 并结 合 P D( 0 经验 模 式分 解 ) 术 进行 预 测 与重 构处 技
理, 然后基 于结构 动力 方程 推导 出仅 广义共振 模态位 移和 弹 性恢复力协方差矩阵 , 再通 过准 静力分析 方法 计算 出结构 的 共振和背景分量 , 最后通过线性 三分量组 合方 法得到 结构 总
D vnot aepr提出的“ 阵风荷 载因子法 ”G F 和 由此 (L ) 发展 的我 国建筑 结构荷 载规范_中采 用 的惯性 风荷载 3 ] 法 (WL均是源于等效静风荷 载 的基本思 路 , I ) 而且采用 G F法提出的等效静力 风荷载方 法也被 编人包 括我 国 L 在内的许多 国家的高层建筑结构设计规范 . 由于该方法 思路 明确 、 简单 陕捷 , 整个工程界都 在不 同程 度上使 使
c o ig o r o Nig a P we P a t d mo sr t s te o l t we f n n h i o r ln e n tae h e f t e e so h e p e e t p r a h f i n s ft r s n p o c . c e v a

大间距下高耸双烟囱风致特性试验研究

大间距下高耸双烟囱风致特性试验研究

大间距下高耸双烟囱风致特性试验研究 雷伟;王骑;李明水;李志国 【期刊名称】《西南交通大学学报》 【年(卷),期】2024(59)1 【摘 要】双烟囱结构在自然风作用下存在气动干扰效应,从而诱发较大风致振动,威胁结构安全.合理计算和预测风振响应是双烟囱抗风设计的关键.以某中心距为8倍平均直径的双烟囱结构为研究对象,开展刚性模型测力和气弹模型测振风洞试验,将试验结果与中国规范、欧洲规范和CICIND(International Committee on Industrial Construction)规范计算值进行比较,详细研究双烟囱在不同风向角下的风致响应特性.研究结果表明:在烟囱串列布置下,迎风侧烟囱具有遮挡和干扰效应,一方面使得背风侧烟囱底部弯矩减小,另一方面使其横风向位移大于在其他风向角下的值;由于厂房的干扰效应,风振系数中国规范计算值与试验值接近;当烟囱高度超过厂房高度后,计算值较试验值偏大;对于横向响应,中国规范计算值较试验值大37.1%,欧洲规范计算值与试验值接近,仅偏小6.9%,CICIND规范计算值比试验值小17.1%.

【总页数】9页(P104-112) 【作 者】雷伟;王骑;李明水;李志国 【作者单位】西南交通大学土木工程学院;西南交通大学风工程四川省重点实验室 【正文语种】中 文 【中图分类】TU279.742 【相关文献】 1.大攻角下分离双钢箱梁间距对涡振特性的影响2.小间距大断面公路隧道长距穿越变余泥质板岩区结构力学特性试验研究3.建筑物干扰条件下双烟囱的风洞试验研究4.管道双车在不同车间距下的后车流场特性研究5.循环荷载作用下小间距加筋土动力响应特性试验研究

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下击暴流作用下超大型冷却塔倒塌机制与失效准则研究

下击暴流作用下超大型冷却塔倒塌机制与失效准则研究作者:柯世堂李文杰韩光全杨杰任贺贺来源:《振动工程学报》2022年第05期摘要:为研究下击暴流特异风作用下超大型冷却塔响应特征与倒塌机制,以中国西北地区某在建228 m 世界最高冷却塔为对象,采用分层壳单元法建立结构多尺度有限元模型,基于LES 方法获得超大型冷却塔在下击暴流作用下三种典型工况处的内外面脉动风压,再结合增量动力分析法分析超大型冷却塔风致倒塌全过程变化规律,提炼超大型冷却塔在下击暴流作用下的倒塌机制,最后构建下击暴流风驱下超大型冷却塔倒塌失效准则。

研究表明:下击暴流下塔筒表面风压分布模式与良态风差异显著,超大型冷却塔倒塌机制随下击暴流中心距离增大由内凹机制转换为外掀机制,且当能量失效指标K≥2时,超大型冷却塔倒塌破坏。

关键词:风致响应;下击暴流;超大型冷却塔;倒塌机制;失效准则中图分类号: TU312+.1;TU312+.3 文献标志码: A 文章编号:1004-4523(2022)05-1037-11DOI:10.16385/j .cnki .issn .1004-4523.2022.05.001引言大型冷却塔[1]是火电厂、核电站特有的循环冷却水构筑物,是世界上体量最大的钢筋混凝土旋转薄壳结构,属于典型的风敏感结构。

现行规范[2⁃5]和文献[6⁃8]明确给出了超大型冷却塔在良态风作用下的风荷载分布、干扰因子和风振系数等参数取值,较好地指导了大型冷却塔结构抗风设计。

但是,近年来随着气候反复异常,特异风愈加频繁发生,尤其是台风、下击暴流等短时强风引起的电厂构筑物风毁倒塌时常发生[9⁃11]。

因此,开展下击暴流作用下超大型冷却塔风压分布和倒塌破坏机理研究具有重要工程价值。

下击暴流[12]是在雷暴天气中由云底气流猛烈冲击地面并扩散而引起的近地面短时局部强风,具有风速大、尺度小、周期短的特点。

下击暴流发生时,骤然触地的下沉气流和辐散强风会对地表建筑产生严重破坏,现有关于下击暴流的研究多采用数值模拟[13⁃14]和风洞试验[14]的方法,聚焦于厂房屋盖[15]、高层建筑[16]、输电塔[17⁃18]等建筑,对结构表面风压分布和流场分布进行探讨并提出设计建议。

【国家自然科学基金】_大型冷却塔_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802


2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 冷却塔 风致响应 风洞试验 粗糙度 气动弹性模型 动力特性 加劲肋 加劲环
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 推荐指数 风洞试验 4 大型冷却塔 4 风荷载 3 冷却塔 3 风振响应 2 双曲冷却塔 2 风致振动 1 风致响应 1 风振 1 频率 1 静风整体稳定 1 雷诺数效应 1 超大型冷却塔 1 触地震动 1 荷载效应组合 1 自激力效应 1 结构分析 1 约束最小二乘法 1 等效静力风荷载 1 空气冲击波 1 稳定性 1 神经网络 1 爆破缺口 1 温度效应 1 气弹模型 1 构造要求 1 极值点失稳 1 有限元结构分析软件 1 有限元 1 控制爆破 1 损伤识别 1 振型 1 拟合公式 1 抗风研究 1 抗震分析 1 干扰效应 1 大型冷却塔结构 1 多目标等效静风荷载 1 加劲环 1 初始温度 1 分支点失稳 1 内压 1 一致耦合法 1 wind loads 1 wind induced responses 1 super large cooling towers 1 self-excited forceeffect 1 emd 1 ccm 1 aero-elastic model 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
科研热词 风荷载 冷却塔 风洞试验 干扰效应 风致响应 内压 风压系数 风压 计算流体力学 规范 自振特性 结构土体相互作用 结构分析 粗糙度 等效风荷载比例系数 等效静力风荷载 模态贡献系数 材料非线性 本征正交分解法 有限元模型 有限元 数值模拟 抗风性能 弧长法 干扰因子 屈曲模态 大型冷却塔结构 大型冷却塔 多相流 双曲面冷却塔 双曲冷却塔 双塔组合 初始缺陷 刚体模型 人字柱

【国家自然科学基金】_超大型冷却塔_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730


科研热词 推荐指数 超大型冷却塔 2 风荷载 1 风致振动 1 风洞试验 1 风振响应 1 自激力效应 1 等效静力风荷载 1 气弹模型 1 抗风研究 1 弹塑性时程分析 1 大型冷却塔 1 多点输入 1 地震响应 1 反应谱法 1 一致耦合法 1 wind loads 1 wind induced responses 1 super large cooling towers 1 self-excited forceeffect 1 ccm 1 aero-elastic model 1
2011年 科研热词 风致响应 风洞试验 等效静力风荷载 模态贡献系数 极限承载力 材料非线性 整体稳定性 排烟冷却塔 弧长法 屈曲模态 局部稳定性 大型冷却塔结构 双曲冷却塔 加固方案 初始缺陷 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
推荐指数 4 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2014年 科研热词 风致响应 等效静力风荷载 模态耦合 排烟冷却塔 强度分析 局部稳定性 加固设计 力协方差法 共振分量 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词 风致响应 风洞试验 等效梁格设计法 气动弹性模型 干扰效应 大型冷却塔 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

自然通风冷却塔非线性有限元分析的开题报告

自然通风冷却塔非线性有限元分析的开题报告一、选题背景和意义自然通风冷却塔是一种新型的热交换设备,具有良好的环保性和经济性。

其结构复杂,内部流场复杂数值模拟难度大,而且由于其非线性特性,对于其结构和运行状态的分析需要使用非线性有限元方法才能获得准确的结果。

因此,本研究旨在通过建立自然通风冷却塔的非线性有限元模型,对其进行结构和流场的分析,为其设计和优化提供基础理论和技术支持。

二、研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面:1. 自然通风冷却塔的结构特点和流场特性分析。

2. 基于ANSYS软件建立自然通风冷却塔的三维非线性有限元模型。

3. 对自然通风冷却塔的结构和流场进行非线性有限元分析,得到其受力和变形等情况。

4. 对自然通风冷却塔不同结构和工况下的性能进行计算和分析,寻找最优设计方案。

5. 验证非线性有限元模型的精度和可靠性。

三、研究方法1. 对自然通风冷却塔结构和流场的特性进行理论分析,掌握其工作原理。

2. 建立自然通风冷却塔的三维有限元模型,并设置边界条件和加载条件。

3. 在ANSYS软件平台上进行非线性有限元分析,得到自然通风冷却塔的受力、变形和流场情况。

4. 通过改变自然通风冷却塔结构和工况的参数,计算和分析其不同性能指标,找出最优设计方案。

5. 验证非线性有限元模型的精度和可靠性。

四、研究预期结果通过本研究,将能够:1. 系统地分析和掌握自然通风冷却塔的结构和流场特征,为其设计和优化提供基础理论和技术支持。

2. 建立自然通风冷却塔的三维非线性有限元模型,为其设计和优化提供计算平台。

3. 对自然通风冷却塔的结构和流场进行非线性有限元分析,获得其受力和变形等情况,为其安全可靠运行提供基础数据。

4. 计算和分析自然通风冷却塔不同结构和工况下的性能指标,为其优化设计提供技术支持。

5. 验证非线性有限元模型的精度和可靠性,保证分析结果的准确性和可靠性。

五、参考文献1. 高勇,杨孟良,金亮. 自然通风冷却塔结构分析[J]. 能源建筑,2017,45(1):21-24.2. 王世俊. 大型自然通风冷却塔非线性有限元分析[J]. 中国试验机械,2015,29(4):480-483.3. 张海,龚志勇,杨志坚. 自然通风冷却塔流场数值模拟研究[J]. 给水排水,2020,46(2):57-62.4. 龙松,余光远,田俊杰. 自然通风冷却塔耐久性分析[J]. 电机与控制学报,2018(12):95-99.5. 李启兵,陈小峰,张晓春. 大型自然通风冷却塔风荷载和地震反应非线性有限元分析[J]. 安全与环境学报,2016,16(3):463-468.。

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基于气弹试验大型冷却塔结构风致干扰特性
分析
作者:柯世堂,葛耀君,赵 林
来源:《湖南大学学报·自然科学版》2010年第11期

摘 要:以国内某电站超大型冷却塔为对象,设计加工1∶200缩尺比等效梁格气弹模型,
在同济大学TJ3风洞中,进行了冷却塔单塔测振风洞试验,在模型频率、振型、气动力参数模
拟和试验易操作性方面均取得良好的较果,较好地避免了传统连续介质模型设计方法的不足;
然后通过群塔风洞试验结果深入地探讨了子午向高度和环向角度变化对于所有测点位移脉动总
能量、共振分量和风振系数的影响,最后总结性地获取了这类结构的风致干扰效应的基本特征.

关键词:大型冷却塔;气动弹性模型;干扰效应;风致响应;等效梁格设计法
中图分类号:TU279.741; TU332 文献标识码:A

Research on the Characteristic of Windinduced Interference
for Large Cooling Towers Based on Aeroelastic Test
KE Shitang,GEYaojun,ZHAOLin
(State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering, Tongji Univ, Shanghai
200092, China)

Abstract:
An aeroelastic model of 1∶200 ratio of cooling tower was designed by using beamnet
method, and then in Tongji university TJ3 wind tunnel, the dynamic response tests were carried out.
It has been confirmed that vibration modes and aerodynamic parameters, windvibration factors and
testing feasibility meet the requirement of wind tunnel tests, and the proposed method can avoid the
shortages of traditional methods. The influence of interference effect was discussed with wind tunnel
tests, and some important conclusions were drawn.

Key words: large cooling tower; aeroelastic model; interference effects; windinduced
response; equivalent beamnet design

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