Computational fluid dynamic simulation of the pressure distribution on the natural draught cooling tower shell
Artykuł w czasopiśmie
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Symulacja rozkładu ciśnienia na powłoce chłodni kominowej z wykorzystaniem metod komputerowej mechaniki płynów
|
| Autorzy: | Błazik-Borowa Ewa |
| Rok wydania: | 2007 |
| Wersja dokumentu: | Drukowana | Elektroniczna |
| Język: | angielski |
| Numer czasopisma: | 2 |
| Wolumen/Tom: | 53 |
| Strony: | 225 - 241 |
| Bazy: | BazTech |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | NIE |
| Abstrakty: | angielski | polski |
| Natural draught cooling towers are important engineering structures for which wind and temperature are major loads. In Poland the designing of this type of structures is based on the standard recommendation. In this paper a few analytical examples of flow around the cooling tower shells have been analysed. The pressure distribution obtained in the calculations has been compared with wind load recommended by the Polish Standard for a cylinder. The analysed structure is the cooling tower which is 90 m high, its bottom external diameter is equal to 69.85 m and the top external diameter is 37 m. The calculations have been made with use of the commercial CFD package FLUENT 6.0.12. In order to model the wind turbulence, the k-e method has been used. A comparison of the obtained results to experimental data has shown that numerical analyses are not correct in downstream area of the flow. | |
| Chłodnie kominowe są ważnymi obiektami inżynierskimi, których podstawowymi obciążeniami są obciążenia wiatrem i temperaturą. W zakresie obciążenia wiatrem w Polsce projektowanie tych konstrukcji opiera się na zaleceniach normowych, dotyczących budowli walcowych, które nie uwzględniają zmiany kształtu powłoki wzdłuż wysokości. Alternatywą projektowania na podstawie bardzo uproszczonych zaleceń normowych są wyniki badań w tunelach aerodynamicznych oraz obliczenia komputerowe, wykorzystujące metody numeryczne stosowane w mechanice płynów. W pracy przeanalizowano kilka przykładów obliczeń komputerowych opływu powłoki chłodni kominowej. Badania numeryczne zostały wykonane na przykładzie chłodni kominowej w elektrowni Adamów o wysokości 90 m oraz zewnętrznej średnicy dolnej 69.85 m i zewnętrznej średnicy wylotu 37.0 m. Obliczenia wykonano programem FLUENT w wersji 6.0.12 z wykorzystaniem metody objętości kontrolnej oraz modelu turbulencji k-e. Chłodnia została zamodelowana jako powłoka, opływana zarówno od wewnątrz jak i na zewnątrz. W wyniku obliczeń otrzymano m.in. pola ciśnienia i prędkości w przestrzeni obliczeniowej oraz rozkład ciśnienia na powłoce. Rozkłady ciśnienia porównano z wynikami badań w tunelach, przedstawianych w literaturze, oraz z obciążeniem wiatrem zalecanym w normie dla walca kołowego. Z tego porównania wynika, że należy ostrożnie podchodzić do wyników analiz numerycznych, dotyczących budowli o przekroju kołowym. Analiza, przedstawiona w pracy, wykazała, że wyniki obliczeń w odniesieniu do strony nawietrznej są prawidłowe i bardziej zbliżone do rzeczywistości niż zalecenia normowe, dotyczące tylko budowli walcowych. Niestety w obliczeniach widać wyraźnie, że położenie punktu oderwania się warstwy przyściennej od powłoki nie pokrywa się z lokalizacjami wyznaczanymi w badaniach w tunelach. Efektem tego są złe wyniki od strony nawietrznej. Wniosek ten dotyczy wszystkich budowli bez wyraźnych krawędzi, na których mogłoby nastąpić oderwanie się warstwy przyściennej. |
