朱鹏
- 作品数：9 被引量：21H指数：3
- 供职机构：南京航空航天大学航空宇航学院土木工程系更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金国家自然科学基金江苏省博士后科研资助计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 考虑导风装置大型冷却塔双塔风致干扰效应研究
- 2018年
- 为研究不同导风装置对双塔干扰下大型冷却塔表面平均和脉动风荷载分布特性的影响,基于风洞试验对比研究了三种有导风装置和无导风装置的大型冷却塔表面风压随机分布特性,其中包括平均风压、脉动风压、峰值因子、极值风压以及干扰因子等气动参数。研究结果表明:增设导风装置后塔筒背风面负压区气流紊乱,平均风压呈现明显波动;不同导风装置对塔筒下部断面测点峰值因子影响显著,数值主要分布在3.2~3.6之间;极值风压分布规律类似于冷却塔模态的正反对称特点,外部进水槽对喉部侧风面极值风压增大了近0.5;90°风向角为双塔布置的最不利工况,夹道效应导致塔筒侧风面平均风压、脉动风压与极值风压变化显著,此时带外部进水槽的冷却塔中上部断面层阻力系数的干扰因子达到最大值。
- 朱鹏柯世堂
- 关键词：大型冷却塔脉动风压极值风压
- 基于大涡模拟增设气动措施冷却塔风荷载频域特性被引量：1
- 2016年
- 为了研究带气动措施的大型冷却塔风荷载频域特性,采用大涡模拟(LES)技术计算得到不同气动措施下冷却塔外表面风荷载时程,将典型断面的平均和脉动风压与国内外实测及风洞试验结果进行对比,验证了大涡模拟的有效性.对平均风压分布曲线、典型断面涡量图、脉动风荷载的功率谱、相关系数及相干函数等频域特性进行研究,分析不同气动措施对大型冷却塔外表面平均风压流场特性和脉动风压频域特性的影响.结果表明:增设气动措施导致塔筒下部进风口区域平均风压局部增大,以弧形导风板最明显;脉动风荷载能量主要集中在低频区域,迎风面测点脉动风能量相对较大;增设气动措施导致塔筒表面风荷载频谱特性更加复杂,风荷载功率谱出现多个峰值点;迎风区测点之间脉动风压相关性较高,增设气动措施对相关系数影响较大,其中导风板的相关系数均达到了0.62以上;测点之间相干性均表现出随频率上升而增大的趋势,并且频率达到0.4Hz后,相干函数接近1.
- 柯世堂朱鹏
- 关键词：大型冷却塔气动措施大涡模拟
- 加劲环和子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性能和极限承载力的影响
- 2018年
- 为研究内部加劲环和外部子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性的影响,以国内某电厂在建的高度为220 m的超大型冷却塔为研究对象,针对光滑塔、加肋塔、加环塔和加肋加环塔4种设计方案,分别进行考虑内吸力、施工荷载、混凝土龄期实时变化的冷却塔施工全过程整体、局部稳定性及极限承载力对比分析。在此基础上,研究加劲环和子午肋对施工期超大型冷却塔风致稳定性能的影响规律。研究结果表明:加劲环可有效提高冷却塔施工全过程的屈曲稳定性,但对结构的局部稳定性不利;布设子午肋导致结构施工全过程屈曲稳定性和极限承载力降低,但可提高结构的局部稳定性;布置加劲环和子午肋可显著改善冷却塔整体、局部和施工全过程屈曲稳定性能及极限承载力。
- 柯世堂徐璐朱鹏
- 关键词：超大型冷却塔加劲环极限承载力
- 超大型冷却塔施工全过程风振响应及风振系数演化规律研究
- 2019年
- 现有冷却塔规范仅给出了成塔单一风振系数取值,完全忽略了施工过程中混凝土材料和结构性能的实时演化。以国内某在建210 m世界最高超大型冷却塔为对象,综合考虑工程进度与计算精度建立八个冷却塔施工全过程三维实体模型,基于大涡模拟(LES)技术获得了施工全过程冷却塔三维气动力时程,将成塔表面风压与规范及国内外现有实测曲线对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上,采用完全瞬态时域方法对比分析了冷却塔施工全过程塔顶位移、子午向轴力及环向弯矩等典型响应风振实时变化特性,并基于三种典型目标和五种取值方法系统探讨了超大型冷却塔施工全过程风振系数沿高度和环向角度的演化规律,最终首次拟合给出了超大型冷却塔施工全过程随高度变化的风振系数计算公式。研究结论可为进一步理解施工全过程冷却塔风振响应的演化规律和风振系数差异化取值提供科学参考。
- 朱鹏柯世堂
- 关键词：超大型冷却塔大涡模拟风振响应风振系数
- 超大型冷却塔施工全过程流场作用机理分析
- 2019年
- 已有关于冷却塔表面风荷载的研究均忽略了施工全过程的影响,以国内某在建210 m高超大型冷却塔为工程背景,综合考虑工程进度与计算精度建立8个冷却塔施工全过程三维实体模型.采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法获得了施工全过程冷却塔周围流场信息和三维气动力时程,将成塔风压与规范及国内外现有实测曲线进行对比,验证了数值模拟的有效性.在此基础上,对比分析了超大型冷却塔施工全过程外表面流场分布随高度增长的变化规律,归纳总结了冷却塔施工全过程外表面压力系数与层阻力系数三维分布规律,探讨了各施工工况典型截面尾迹流线、涡量云图及湍动能分布差异与产生原因,最终揭示了超大型冷却塔施工全过程三维绕流与风压分布的演化规律.主要结论为进一步理解超大型冷却塔施工全过程流场演化规律与风荷载取值提供科学参考.
- 柯世堂朱鹏
- 关键词：超大型冷却塔大涡模拟流场特性
- 大型双曲冷却塔支柱结构选型研究被引量：6
- 2016年
- 系统地研究了不同支柱类型对冷却塔结构和稳定性能的影响,支柱选型按照等高和等体积的原则,采用矩形和圆形两种不同支柱截面类型,同时考虑X型、人字型、V字型、I型四种支柱类型,分析其对冷却塔结构动力特性、承载性能、稳定性的影响。结果表明:改变支柱截面对冷却塔的整体结构特性影响甚微;改变支柱类型对结构基频、抗风承载能力、稳定性能的影响不能忽略。建议在冷却塔支柱截面设计时可优先选择圆形截面,在支柱类型设计时可优先选择采用人字型支柱。
- 朱鹏柯世堂
- 关键词：大型双曲冷却塔静风荷载动力特性稳定性
- 不同导风装置对超大型冷却塔风压特性影响研究被引量：3
- 2016年
- 为研究不同导风装置对超大型冷却塔风压分布特性的影响,通过风洞试验对比研究了三种有导风装置和无导风装置的大型冷却塔表面风压分布特性,其中包括平均风压、脉动风压、峰值因子以及极值风压等气动参数,提炼出不同导风装置对大型冷却塔整体和局部风压分布的影响规律,最后给出了不同导风装置下冷却塔极值风压的拟合公式。结果表明:三种导风装置均能有效减少塔筒中部负压极值区域的平均风压,同时也能有效减少塔筒迎风面中上部脉动风压的根方差,尤其以弧形导风板效果最好;不同导风装置均可有效减小塔筒中下部迎风面和负压极值区域的风压极值,尤其以弧形导风板效果最好;考虑不同导风装置下大型冷却塔迎风面、侧风面和背风面峰值因子取值分别为3.29、3.41和3.50。
- 柯世堂朱鹏
- 关键词：超大型冷却塔脉动风压极值风压
- 基于大涡模拟超大型冷却塔施工期风荷载时域特性分析被引量：8
- 2018年
- 现有冷却塔风荷载研究成果均忽略了施工期的影响,以国内在建世界最高220 m超大型冷却塔为对象,基于大涡模拟(LES)方法获得了施工期冷却塔周围流场信息和三维气动力时程,并将成塔平均风压分布结果与规范及实测曲线进行对比验证了数值模拟的有效性.在此基础上,对比分析了冷却塔施工期平均风压分布规律和流场特性,并基于不同工况下冷却塔周围速度和涡量变化提炼出施工期流场特性与作用机理,揭示了施工期冷却塔脉动风压、极值风压、升/阻力系数及测点间相关性的分布规律,最终基于非线性最小二乘法原理给出了随高度变化的极值风压拟合公式.研究结果表明,端部效应的影响使冷却塔负压极值随施工高度增加由-3.91升至-1.75后降至-2.28,升力系数随施工高度增加逐渐减小,而阻力系数呈先减小后增大的趋势,脉动风荷载的相关性随高度变化先增强后变弱.主要结论可供此类大型冷却塔施工期设计风荷载取值参考.
- 柯世堂徐璐朱鹏
- 关键词：超大型冷却塔施工期大涡模拟时域特性极值风压
- 复杂山体下双塔布置超大型冷却塔风致干扰效应研究被引量：3
- 2018年
- 以中国西北地区已建成的210m世界最高冷却塔为例,采用风洞试验和CFD数值模拟两种方法,获得了考虑复杂山体(海拔接近冷却塔喉部高度,且距离塔体很近)双塔布置冷却塔表面流场信息和压力分布模式。在此基础上,对比分析考虑复杂山体和建筑干扰时冷却塔表面最大负压、基于极值负风压的干扰系数和平均风压分布特性,并针对最不利工况进行复杂山体和塔群之间的风致干扰机理研究。研究表明:采用风洞试验和数值模拟两种方法得到的冷却塔基于极值负风压的干扰系数分布规律一致,两者最大值相差8%;复杂山体对冷却塔群来流湍流和表面风压分布模式的影响显著,同时受到冷却塔和干扰建筑物之间"夹道效应"的影响,最不利工况下冷却塔基于极值负风压的干扰系数可达1.586,远大于没有复杂山体时的工程常见干扰系数。
- 柯世堂余文林王浩朱鹏余玮杜凌云
- 关键词：超大型冷却塔数值模拟风洞试验
