间接空冷塔的二维温度场和温度应力计算分析

摘要

本文介绍了冷却塔的分类，并以应用前景比较广阔的间接空冷塔为对象，分析了其关键部位在日照作用下的二维温度场分析和温度应力分布。作者用能量守恒定律推导出二维温度热传导微分方程，然后利用边界条件借助有限元分析软件来求解微分方程，从而得出温度场和温度应力分布。其中内边界条件即冷却塔壳体内壁温度，通过初始温度差值和环境温度来确定；外边界条件即壳体外壁日晒温度，采用“室外折算综合温度”方法来处理，该方法考虑了太阳辐射强度、材料吸热系数、室外昼夜平均气温、风速对热量的转移及室外气温波动幅度等因素。边界条件确定后，利用有限元软件ANSYS建立模型并加载求解，得出温度场和温度应力场的分布，并对温度应力场的原因进行了分析。