沙岭子电厂冷却塔群风荷载的风洞研究

大型索塔桥梁的风洞试验摘要：随着桥梁工程施工技术和材料科学的发展,现代桥梁结构不断向大、轻、柔方向发展。

桥梁结构对风的作用更加敏感,风产生的升力和推力或扭转力矩导致结构产生的弯曲和扭转振动问题也越来越受到重视。

本章主要对大型索塔桥梁的风洞试验进行了探讨。

关键词：索塔桥梁；风洞；实验方法风灾是最常见、最严重的自然灾害之一，风对人类的危害，有相当一部分是通过对结构物的破坏而产生的，大量研究表明，跨度结构、高耸结构和超高层建筑都是典型的风敏感结构，风力的影响是控制其设计的最主要的因素，必须给予足够的重视，并进行充分的研究。

由此看来，对于大型桥梁也必须进行风洞试验。

风洞就是用来研究空气动力学的一种大型试验设施。

1风洞试验的意义风洞其实不是个洞，而是一条大型隧道或管道，里面有一个巨型扇叶，能产生一股强劲气流。

在风洞中安置桥梁模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际桥梁的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。

一座大型塔索的斜拉桥，一般来说，跨度较大，索塔较高，主梁桥面会较宽。

这种桥型的结构特点对纵向、横向风荷载甚为敏感，有时尽管主梁顶板与底板相差较大，致使导风角（风嘴、腹板倾角）会较小，对抗风有利，设计中也会考虑一些其它抗风减振措施（如设置阻尼装置），并进行了相关的一些计算，但为了安全保险起见，一般讲来还是应对施工状态和成桥状态的桥塔、主梁，斜拉索及全桥进行相应的风洞试验及分析，以掌握大桥的抗风性能和可能的减振措施，确保桥梁的抗风稳定性。

因此，风洞试验还是必须进行的。

据了解，现在绝大部分的索塔桥都坚持做了风洞试验，但也不排除少数的建设单位，限于工程投资的短缺，仅要求设计单位进行较细致的抗风振计算，而省略了风洞试验这一工作。

但我们认为，理论计算的建模，多有理想化的简化和假设，程序设计上也有误差，其计算结果与实际情况有不同程度的出入，其可信度可能不如试验结果。

在风洞试验中，测出桥梁的阻力，升力和扭矩系数后，便可确定桥梁的驰振稳定性，如果升力曲线出现了负斜率值，则桥梁的驰振稳定性不满足要求。

收稿日期:2002-04-04;　修订日期:2002-06-25基金项目:国家自然科学基金资助项目(10172008)作者简介:顾志福(1946-),男,江苏苏州人,北京大学教授,博士生导师.文章编号:1001-2060(2003)02-0159-04电厂直接空冷系统风效应风洞模拟实验研究顾志福1,张文宏1,李　辉1,彭继业2(11北京大学力学与工程科学系,　北京　100871;21山西省电力勘测设计院,　山西太原　030001)摘　要:探讨了利用风洞模拟实验研究电厂直接空冷系统风效应应满足的相似准则和实验方法,提出了刻画风对空冷凝器效率影响程度的回流率概念;最后,通过一个风洞模拟实验结果的实例说明了外界风速和风向对该具体布置的电厂空冷系统效率的影响规律及在对采用直接空冷系统的电厂进行初步设计前期,结合当地风气象资料,进行适当的风洞模拟的重要意义。

关键词:;空冷系统;冷凝器效率;风洞模拟中图分类号:T M62 文献标识码:A1　引　言由于直接空冷凝器装置是利用周围的空气作为介质来进行冷却的,所以,空冷凝器周围的风环境状况必然会对空冷凝器效率和正常运行有很大影响。

空冷凝器周围的风环境除了取决于当地的风气象条件外,还与邻近的建筑物或构筑物形状和大小密切相关。

另一方面,空冷凝器的效率也与其本身支撑结构,即支撑空冷凝器平台的柱子高度和平台四周挡风墙的高度等的技术参数有关。

通常的直接空冷系统都由几十个相同的冷凝器单元组成,每个空冷凝器单元下部都安装有大型风机,对空气进行强迫对流。

因此,影响空冷凝器效率的因素很多,且这些因素是相互关联的。

整个问题可以说是相当复杂的,它涉及到空气动力学、气象学和热力学中的传热传质等多学科的工程项目,在国内还是第一次提出这样的研究课题。

由于空冷系统附近的厂房存在,风的影响常常使冷凝器的效率大幅度下降。

据国外报告,严重时特别在夏季会迫使汽轮机停止运行。

而我国西北地区又是多风区域,因此,在采用直接空冷系统的电厂进行初步设计时,就十分必要进行风洞模拟实验,结合当地的风气象资料,确定风对空冷系统效率的影响程度,调整工艺布局或采取其它有效措施,以使风的不利影响降到最低限度。

超大型冷却塔内表面风荷载风洞试验与数值模拟研究邹云峰;何旭辉;陈政清;牛华伟【摘要】通过刚性模型风洞试验和 CFD 数值模拟，对某拟建220m 高冷却塔内表面风荷载进行研究，并考虑了挡风板、填料层透风率等参数对内压的影响。

研究表明：刚性模型试验忽略模拟外表面几何相似及实塔运行过程中产生的向上抽力对内压测试结果基本没有影响；冷却塔内表面风压对风速不敏感，内压基本不受来流风速影响；在塔底设置十字挡板后，塔内风压略有减小，风压沿环向、高度分布的均匀性更好；内压绝对值以填料层透风率为0％时最大，并随透风率的增加略有减小，但当透风率大于10％后变化较小；总的来说，内表面风压系数沿环向、高度基本不变，B 类风场中，平均风压系数约为-0．50，脉动风压系数约为0．045；均匀流场中，平均风压系数约为-0．61，脉动风压系数约为0．035。

%The internal wind loading of a 220 m high super large cooling tower is studied by means of wind tunnel test and CFD numerical simulation,and the influence of parameters such as ventilation rate on internal pressure is taken into account.The results of present study show that the shortcomings of the rigidity model manometric experiment hardly have effect on test result of inner surface pressure.Meanwhile,it is found that internal wind loading is insensitive to wind speed and unaffected by test velocity.When cross baffle is installed at the bottom of tower,in-ternal pressure appreciably decreases and the homogeneity of distribution along hoop and meridio-nal is better.The max absolute value of internal pressure is found when the ventilation ratio of stuffing layers is 0%,and with the increases of ventilation ratio,the absolute value decreasesslightly.However,the internal pressure changes slightly as the ventilation ratio greater than 10%.In general,the distributions of internal pressure along hoop and meridional are basically the same,the average pressure coefficient of-0.50 and fluctuating pressure coefficient of 0.045 are found in wind field of terrain category B,while-0.61 and 0.035 are found in uniform flow field respectively.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】9页(P697-705)【关键词】冷却塔;内表面风荷载;风洞试验;数值模拟【作者】邹云峰;何旭辉;陈政清;牛华伟【作者单位】中南大学土木工程学院，湖南长沙 410075; 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院，湖南长沙 410075; 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙 410075;湖南大学风工程试验研究中心，湖南长沙 410082;湖南大学风工程试验研究中心，湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TU973.3+2为实现循环水的冷却，冷却塔风筒顶部敞开，底部由人字柱支撑而形成风通道，故其内表面也受到风荷载作用。

论 坛·FORUM38火电厂自然冷却塔的改造应用研究及经济性评价文_曹荣 却燕平 华电电力科学研究院有限公司摘要：冷却塔作为火电厂冷端系统的重要设备，保证其冷却效果对整个电厂的经济运行具有重要意义。

对冷却塔塔芯设备进行升级更换，提高冷却能力，降低机组运行煤耗，实现节能降耗目的。

关键词：火电厂；冷却塔；填料；喷溅装置Research and Economic Evaluation on the Transformation and Application of NaturalCooling tower in Thermal Power PlantCao Rong Que Yan-ping[ Abstract ] As an important equipment of cold end system in thermal power plant, it is of great significance to ensure the cooling effect of cooling tower for the economic operation of the whole power plant. Upgrade and replace the core equipment of cooling tower, improve the cooling capacity, reduce the coal consumption of unit operation, and achieve the purpose of energy saving and consumption reduction.[ Key words ] thermal power plant; cooling tower; packing; splash device1 机组概况某电厂3号机组容量330MW，汽轮机为北京北重汽轮电机有限责任公司制造N330-17.75/540/540型亚临界、一次中间再热、单轴、三缸、双排汽凝汽式汽轮机。

第42卷第1期2022年2月振动、测试与诊断Vol.42No.1Feb.2022 Journal of Vibration，Measurement&Diagnosis大型冷却塔结构风致稳定和风振效应研究进展∗赵林1，陈旭2，柯世堂3，张军锋4，葛耀君1（1.同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海，200092）（2.上海师范大学建筑工程学院上海，201418）（3.南京航空航天大学土木与机场工程系南京，210016）（4.郑州大学土木工程学院郑州，450001）摘要伴随我国经济快速发展，火/核电厂大型冷却塔建设保持快速增长势头，呈现超高、超大的发展趋势。

风荷载作用下的冷却塔塔筒壳体风致稳定和结构风振效应成为结构设计建造的关键控制因素。

笔者从理论分析、试验模拟、数值计算、现场实测4个方面论述了冷却塔风致稳定和风振效应系列研究进展，阐明了基于环向均匀加载的冷却塔稳定验算公式难于适用复杂风压条件下壳体弹性稳定分析与评估，强调了基于现场实测建立超高雷诺数条件下动态绕流物理风洞试验模拟准则的必要性，推荐开展风致动力分析中冷却塔结构阻尼比实测工作。

面向台风和龙卷风等特异风灾气候结构效应研究的现实需求，亟需开展特异风场作用下大型冷却塔壳体失稳和结构风振效应和机理的研究。

关键词大型冷却塔；风致稳定；风致振动；现场实测；特异风灾中图分类号TU331问题的引出冷却塔是火/核电厂二次高温循环水的冷却基础设施，是电力建设发展的重大生命线节点工程。

全世界第1座32.3m高的钢筋混凝土冷却塔诞生于1918年的荷兰。

1965年，冷却塔高度首次突破百米时，发生了英国渡桥电厂塔群风毁事故，由此拉开了冷却塔抗风研究的序幕［1］。

随后几十年间，欧美发达国家相继出现了多次严重的冷却塔风毁事故［2］（1973年英国Adeer电厂、1978年美国Willow Is⁃lands电厂、1979年法国Bouchain电厂、1981年美国Grand Gulf电厂、1984年英国Fiddler´s Ferry电厂），但据此开展的系统研究工作推动了大型冷却塔建设和规模的发展。

冷却塔塔筒内力影响面与风荷载效应分析张军锋;田家安;辛思远;赵林【摘要】以某大型双曲冷却塔为例,借助塔筒内力的影响面,分析了表面荷载对塔筒内力的影响,便于理解塔筒表面风压分布与内力的关系.研究发现:冷却塔的环向内力和子午向弯矩的影响面具有显著的局部效应,即上述内力仅受所在位置附近荷载的影响;子午向轴力影响面的局部性最弱,即受到整个塔筒高度范围荷载的影响;剪力和扭矩则介于上述两者之间;各个内力影响面的局部性在环向的表现较子午向更为明显,都主要受左右两侧各60°环向范围荷载的影响.正因塔筒内力影响面在环向的局部性,使风荷载作用下的内力环向分布表现出与风压分布类似的特征.%Studies were focused on the influences of shell load on the shell internal forces of hyperbolic cooling towers,and the influence surfaces of internal forces were employed in the illustration.It was found that the influence surfaces of latitude axial force,latitude moment and meridian moment show the striking local effect,or these internal forces are just influenced by the pressure around their locations.The influence surface of meridian axial force shows the minor local effect,or it would be influenced by the pressure along the shell height.The shear force and torque moment are between the former two conditions.Furthermore,the local effects are more profound in latitude than in meridian direction.Due to the latitude local effect of influence surfaces for all internal forces,the latitude distributions of wind pressure and internal forces show great similarities.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】5页(P95-99)【关键词】双曲冷却塔;塔筒内力;影响面;风荷载效应【作者】张军锋;田家安;辛思远;赵林【作者单位】郑州大学土木工程学院,郑州450001;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;郑州大学土木工程学院,郑州450001;郑州大学土木工程学院,郑州450001;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文0 引言冷却塔在施工和运行过程中仅承受自重、施工、温度、地震和风共6类荷载,其中风荷载是冷却塔的设计控制荷载,且风荷载也是塔筒仅有的直接荷载作用。

风力发电场风荷载研究近年来，随着环境问题的日益凸显和可再生能源的重要性逐渐被人们认识到，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，得到了广泛关注和应用。

然而，在风力发电场的设计和运行过程中，风荷载的研究是非常重要且必要的。

风荷载是指风对建筑物或结构物表面所施加的作用力和力矩。

在风力发电场中，风荷载直接影响着风力发电机组的稳定性和安全性。

因此，研究风荷载并对其进行合理的评估和分析，对于保证风力发电机组的正常运行和减少事故风险具有重要意义。

首先，风荷载的研究需要对风力发电场的气象条件进行详细的分析。

风荷载的大小与气象条件密切相关，包括风速、气压、大气稳定度等参数。

通过对风力发电场所在地的气象数据进行采集和分析，可以准确测算出该地区的风荷载。

其次，针对风力发电场的建筑结构特点，需要进行风荷载的计算和模拟。

风荷载的计算通常采用工程力学的方法，结合风洞试验和数值模拟技术，对风力发电机组及其支撑结构所受的风荷载进行定量分析。

通过模拟不同工况下的风荷载，可以评估风力发电机组的稳定性和结构的安全性。

此外，风荷载的研究还需要考虑不同的风场布置和风力发电机组的布设情况。

不同的风场布置方式和风力发电机组的布设密度会对风荷载产生重要的影响。

因此，在研究风荷载时，需要充分考虑风力发电场的总体布置和风力发电机组的布设情况，以及不同方向和高度上的风场变化。

最后，对于风荷载的研究还需要进行可靠度分析。

由于气象条件的不确定性和风荷载的随机性，风力发电场的设计和运行必须考虑到不同概率水平下的风荷载的影响。

通过进行风荷载的可靠度分析，可以评估风力发电机组的设计合理性和安全性。

综上所述，风力发电场风荷载的研究对于保证风力发电机组的正常运行和提高其安全性具有重要意义。

通过详细的气象分析、风荷载计算和可靠度分析，可以准确评估风力发电机组的稳定性，为风力发电场的设计和运行提供科学依据。

随着风力发电技术的不断发展和风力发电场的规模不断扩大，对风荷载的研究和分析将变得更加重要和复杂。

风力发电场风荷载分析风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在世界范围内得到了广泛的应用和发展。

然而，风力发电场面临着许多挑战，其中之一就是风荷载。

正确的风荷载分析对于风力发电场的设计、安全运行和维护至关重要。

本文将对风力发电场风荷载进行详细的分析和讨论。

一、风荷载简介风荷载是指风力对建筑物、结构物或装置所产生的力或压力。

风荷载的大小取决于风力的强度、方向和持续时间。

对于风力发电场来说，风荷载是一种主要的外部负荷，直接影响着风力发电机组的安全和稳定运行。

因此，风荷载的准确分析对于风力发电场的规划和建设至关重要。

二、风场的风力特性风荷载的分析需要首先了解该地区的风力特性，这包括风速的统计分布、风向的变化规律等。

通常情况下，可以通过观测历史气象数据来获得该地区的风力特性。

在风力发电场规划和设计过程中，需要考虑当地的风力资源情况，选择适合的风力机型和布局形式。

三、风荷载计算方法风荷载的计算是基于风力的动力学原理，并结合了结构特点和设计要求。

常用的风荷载计算方法有两种：平均风速法和峰值风速法。

1. 平均风速法平均风速法是一种经验方法，通过观测或估算该地区的平均风速，并根据建筑物或结构物的高度和形状，确定其所受的平均风荷载。

这种方法适用于一些简单的结构，但对于高度较大、形状复杂的风力发电机组而言，不够准确。

2. 峰值风速法峰值风速法是一种基于峰值风速进行计算的方法。

通过观测或统计该地区的风速数据，找出最大值，然后根据风力发电机组的参数对其进行校正，得到相应的风荷载。

这种方法更加精确，适用于复杂的风力发电场。

四、风荷载分析案例为了更好地理解风荷载的分析过程，下面以某风力发电场项目为例进行详细分析。

该风力发电场位于海边，常年受到强风的影响。

我们首先对该地区的风速数据进行统计分析，得出年平均风速为8m/s，最大风速为25m/s。

根据风力发电机组的技术参数，我们计算出相应的风荷载。

根据风荷载计算结果，我们对风力发电场的塔筒和叶片进行了强度校验，确保其具备足够的抗风能力。