Numerical analysis of cooling tower surface based on wind tunnel studies in terms of aerodynamic interference

• Autorzy: Milewski T. , Starowicz K. , Bosak G.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.061.5410

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna wpływu interferencji aerodynamicznej na konstrukcję chłodni kominowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Before the widespread use of computers, the only way to design a structure with complex shape was to build a prototype model and perform the necessary tests. Nowadays, designers are able to create an accurate and complex engineering design by effective mathematical models. The paper describes the numerical analysis of cooling tower carried out by a finite element method. The FEM analysis was performed with Lusas software. The cooling tower represents the real structure located in Kozienice, Poland. During the calculations, different load cases based on wind tunnel tests were taken into account. The evaluation of the influence of different wind directions and configuration of obstacles on internal forces and displacements were analyzed. Proper dimensions, material proprieties and method factors were applied to the model. In the further part, the dynamic evaluation was presented. The Eigen modes with corresponding values and shapes were created and described. Estimation of impact of dynamic wind action on the object will be also released. Time history of amplitude and displacements was attached. As a result of the dynamic studies, the dynamic evaluating indicator was calculated.

PL

Przed rozpowszechnieniem komputerów, jedyną metodą projektowania obiektów o skomplikowanym kształcie, było zbudowanie modelu w celu przeprowadzenia niezbędnych badań. Obecnie, projektanci mogą tworzyć dokładne i złożone projekty poprzez dokładny model matematyczny. Referat opisuje analizę numeryczną chłodni kominowej metodą elementów skończonych przeprowadzoną w programie LUSAS. Chłodnia kominowa jest odzwierciedleniem obiektu zlokalizowanego w Kozienicach. Podczas obliczeń, wzięto pod uwagę wiele przypadków obciążenia wiatrem bazując na wynikach badań przeprowadzonych w tunelu wiatrowym. Zbadano ocenę wpływu różnych kierunków wiatru i lokalizacji sąsiadujących obiektów na siły przekrojowe i przemieszczenia. Odpowiednie wymiary, właściwości materiałowe i współczynniki zostały zastosowane. W następnej części przedstawiono oszacowanie efektu dynamicznego. Zaprezentowano wartości własne i odpowiadające im postaci własne. Przeprowadzono analizę czasową amplitudy i przemieszczeń. Jako podsumowanie badań dynamicznych oszacowano wskaźnik dynamiczny.

Słowa kluczowe

EN

cooling tower; Finite Element Method; time variable analysis; Lusas

PL

chłodnia kominowa; metoda elementów skończonych; analiza czasowa; Lusas

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 1-B
• Strony: 57--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Milewski T.

• Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology

autor

Starowicz K.

• Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology

autor

Bosak G.

• Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Starowicz K., Milewski T., Wind Action on cooling tower surface in terms of aerodynamic interference, master’s thesis, Cracow University of Technology, 2014.
• [2] Niordson F.I., Shell theory, North Holland, Amsterdam 1985.
• [3] Paulre P., Dynamic of Structures, EISTE Ltd. and John Wiley & Sons, Inc. London–Hoboken 2010.
• [4] Mungan I., Wittek U., Natural Draught Cooling Tower, Taylor & Francis Group, London 2004.
• [5] Śniady P., Podstawy stochastycznej dynamiki konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• [6] Kappos A.J., Dynamic Loading and Design of Structures, Spon Press, London 2002.
• [7] Paulre P., Dynamics of Structures, ISTE Ltd. and John Wiley & Sons, Inc., London–Hoboken 2009.
• [8] Werner F., Elementary geometry in hyperbolic space, De Gruyter Studies in mathematics 11, Walter de Gruyter & Co., Berlin–New York 1989.
• [9] LUSAS ver. 14.7, Theory Manual Volume 1, Worldwide, United Knghdom.
• [10] Ledwon J., Golczyk M., Chłodnie wiatrowe i wentylatorowe, Arkady, Warszawa 1967.