[发明专利]一种冷却塔内表面等效风荷载取值方法

摘要

本发明提供了一种冷却塔内表面等效风荷载取值方法。所述冷却塔内表面等效风荷载取值方法适用于直筒‑锥段型钢结构的冷却塔，并包括如下步骤：a、按照实际尺寸建立冷却塔的三维实体模型；b、基于所述三维实体模型创建流体计算域，并进行计算域和结构的网格划分；c、设定数值风洞的边界条件及湍流模型；d、进行数值风洞模拟，并提取所述三维实体模型的内表面体型系数的结果数据；e、进行所述内表面体型系数的三角函数计算公式拟合；f、参考规范中双曲线冷却塔计算公式，提出直筒‑锥段型冷却塔内表面的等效风荷载标准值计算公式。

主权项

1.一种冷却塔内表面等效风荷载取值方法，适用于直筒‑锥段型钢结构的冷却塔，其特征在于：包括如下步骤：a、按照实际尺寸建立冷却塔的三维实体模型；b、基于所述三维实体模型创建流体计算域，并进行计算域和结构的网格划分；c、设定数值风洞的边界条件及湍流模型；d、进行数值风洞模拟，并提取所述三维实体模型的内表面体型系数的结果数据；e、进行所述内表面体型系数的三角函数计算公式拟合，具体地，基于冷却塔结构内表面典型高度的体型系数结果数据进行三角函数拟合，给出上部直筒段与下部锥段两部分的内表面体型系数拟合曲线和计算公式；f、参考规范中双曲线冷却塔计算公式，提出直筒‑锥段型冷却塔内表面的等效风荷载标准值计算公式，具体地，参考《火力发电厂水工设计规范》中双曲线冷却塔表面等效静风荷载计算公式，提出适用于直筒‑锥段钢结构冷却塔内表面等效风荷载的计算公式，如下式所示：ω_inner(Z,θ)＝βμ_inner(θ)μ_zω₀其中ω_inner(Z,θ)为作用在塔内表面上的等效风荷载标准值，单位为kN/m²；β为风振系数，考虑到内表面风荷载的脉动性能极弱，对结构的动力放大效应极小，故风振系数取为1.0；μ_inner(θ)为内表面体型系数；θ为环向角度，单位为rad；μ_z为风压高度变化系数；ω₀为基本风压，单位为kPa；ν₀为当地较为空旷平坦地貌离地面10m高度、重现期为50年的10min平均最大风速，单位为m/s；z为距离地面高度；α为地面粗糙度系数，其中A类地貌取0.12，B类地貌取0.15，C类地貌取0.22，D类地貌取0.30。