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张家港冷却塔-价格合理-优势厂家实验：双塔干扰效应
冷却塔气弹模型双塔干扰效应风洞试验包括
三类工况，即施扰塔置于冷却塔迎风向上游正前方
位置；施扰塔置于冷却塔顺风向下游正后方位置；
施扰塔置于冷却塔正侧向横风向位置。风洞流场为
1︰200 比例 A 类紊流场。
双塔布置如图 2 所示，调整施扰塔与被测塔双
塔中心的相对位置，双塔塔距与塔底直径之比介于
1.0―3.5，双塔距离增量分别为 5cm 和 10cm，被测
气弹模型断面为冷却塔喉部位置(位移断面 4)。双塔
位置调整试验工况共计 63 个。不同试验工况中
(12m/s 来流风速)，冷却塔单塔气弹模型风振响应以
迎风向zui突出，侧风向(与迎风向夹角 70°―90°角度
位置)次之，风振响应均值介于 10cm―20cm，其他
测点位移均值为 5cm 左右。图 3 给出了被测塔在不
同试验工况中迎风向和侧向位置位移极值(峰值因
子取 4.0)和风振系数分布关系。比较可知，各类况随着塔距增大，双塔干扰效应均逐渐减弱。施扰
塔置于被测塔正前方时，位移极值与风振系数干扰
效应*，施扰塔置于下游正后方和侧向时，双
塔干扰效应对于位移极值与风振系数影响不明显。
双塔塔距与塔底直径之比 D
L
/R
b
≥3.18 时，各类工况
均可忽略干扰效应，此时被测塔与单塔风振响应试
验结果基本相同。
图 4(a)中给出双塔干扰试验中施扰塔置于上游
正前方被测塔迎风向位移随塔距变化关系拟合结
果，图 4(b)中给出迎风向与侧向风振系数包络值随
塔距变化关系拟合结果。表 1 列举了双塔干扰效应
结果，当塔距与塔底直径之比 D
L
/R
b
=1.37 ―
D
L
/R
b
=1.44 时，干扰效应的风振系数拟合值达到峰
值，此时双塔与单塔风振位移极值之比 K
d
=1.32，
风振系数 β=2.08。当 D
L
/R
b
≥3.18 时，β=1.64 近于规
范规定 A 类场地风振系数取值 1.60。双塔干扰效应
表现为两方面，一方面置于上游的施扰塔会对下游
被测塔风荷载起到屏障作用；另一方面气流经过施
扰塔后形成的涡脱和尾流紊流又会加强被测塔的
风振响应。两种效应随着塔距的变化分别起主导作
用，在某一适当的距离处会形成明显的峰值效应表 1 冷却塔双塔干扰效应结果
Table 1 Interference effects of double towers
双塔塔距 D
L
/R
b
极值位移比 K
d
风振系数 β
1.08 1.27 1.77
1.37―1.44 1.32 2.08
1.5 1.31 2.08
2.0 1.25 1.91
2.5 1.16 1.77
3.0 1.06 1.67
≥3.18 1.00 1.64
3 典型场地风振系数
在 A 类、B 类、C 类、D 类四类典型工程场地
条件下，进行了冷却塔单塔气弹模型风振试验。冷
却塔不同高度位置刚度变化较大，风振响应平均位
移值亦有明显差别。由于风振系数与风振平均位移
密切相关，在试验数据分析过程区分两类位移区间
( 原型结构位移 ) ：迎风向与侧向风振位移均值
10cm―15cm，其他测点 5cm―10cm 风振位移均值，
分析不同位移区间风振系数取值情况。表 2 中给出
了冷却塔四类典型场地风振系数结果，可知对于较
大平均响应值(10cm―15cm)，迎风向风振系数总体
上小于侧后风向。迎风向四类场地条件风振系数变
化明显，随着场地类别递增；侧风向风振系数变化
较为平稳。对于较小平均响应(5cm―10cm)的其它
测点，风振系数取值总体上超过较大平均响应结
果，且随着场地类别递增。总体上讲，冷却塔筒体
风振系数有随风振响应均值增大而减小的趋势。
表 2 冷却塔典型场地风振系数试验结果
Table 2 Wind vibration factors for typical terrain fields
位移场地类别
区间
断面
编号
测点
位置
A 类 B 类 C 类 D 类
6 1.71 1.77 1.82 1.94
5 1.62 1.67 1.73 1.83
4 1.44 1.50 1.54 1.64
3
迎风向
1.68 1.74 1.79 1.91
10cm―15cm
测点均值 1.61 1.67 1.72 1.83
6 1.97 1.97 1.97 1.98
5 1.84 1.85 1.85 1.86
4
侧后
风向
1.62 1.63 1.63 1.64
10cm―15cm
测点均值 1.81 1.82 1.82 1.83
6 2.34 2.37 2.38 2.52
5 2.34 2.32 2.52 3.29
4 2.06 2.19 2.35 2.07
3
其他
测点
1.90 2.12 2.12 2.51
5cm―10cm
测点均值 2.16 2.25 2.34 2.60
规范值 ( NDGJ5-88) 1.60 1.90 2.30