基于大涡模拟直筒-锥段型钢结构冷却塔风压非高斯特性研究

摘要

为研究直筒-锥段型钢结构冷却塔表面脉动风压非高斯特性,并对非高斯特性的形成机理进行分析。以国内拟建的首座超大直筒-锥段型钢结构冷却塔（189 m）为例,采用大涡模拟（LES）方法对其进行了数值风洞试验,得到其表面流场特性和压力时程,并通过与国内外大型冷却塔实测及风洞试验结果对比验证了数值模拟结果的有效性。基于典型测点概率密度分布曲线和空间相关性,对具有非高斯分布特性的局部区域给出判断标准,并从非高斯特性的形成与分离流动及涡旋运动相关性入手,揭示了非高斯风压的形成机理。研究表明：负压极值点至分离点区域内锥段和直筒段表面风压呈非高斯分布,锥段背风区风压也明显呈非高斯分布,而直筒段背风区大多测点呈高斯分布特征。