Дымовые трубы и ветер

Запись из старого блога. Дата публикации: 10 июля 2011.

Самой высокой дымовой трубой в мире является труба Экибастузской ГРЭС-2 высотой 420 м. Из-за этого она занесена в книгу рекордов Гиннеса.

Высота дымовой трубы определяется нормативными требованиями и зависит от мощности и дальности отвода выбросов. Дымовые трубы этого вида достаточно массивные тела и воспринимают ветровую нагрузку самостоятельно. Ветровая нагрузка состоит из статической, динамической (пульсационной) и вихревой компоненты и нелинейно нарастает с увеличением высоты. Основной минус данного вида дымовых труб — большой расход материалов на саму дымовую труба и её фундамент.

Для стальных дымовых труб люди принимают интересное решение с физической точки зрения — компенсационный винт (интерцептор). Это решение пришло из аэродинамики и позволяет экономить материалы самой металлической трубы и её фундамента. Посмотрите на это решение.

Ветер нерационально останавливать мощной конструкцией, гораздо оптимальнее «помогать» ветру проходить через конструкцию. Это частичное управление ветровым потоком. Проходя через конструкцию дымовой трубы, ветер закручивается по виткам спирали и не позволяет трубе колебаться с большой амплитудой. Тем самым ветер гасит сам себя.

Снизу дымовой трубы ветровые нагрузки минимальные, а на самом верху (на свободном конце) максимальные. Именно из-за этого интерцептор не развивают вдоль всей трубы.

Вот так незамысловато соединяются строительная конструкция и аэродинамика. На одном из форумов сообщают, что интерцептор нужен не для жесткости конструкции, а для гашения динамических ветровых колебаний на стволе конструкции. Интерцептор — это отличнейшее инженерное решение.