冷却塔

上图的“大烟囱”大家肯定都见过

这种结构广为人知，全国各地似乎都有，“小蛮腰？结构也似乎是统一的，那这其中是什么样的原理呢？其实这只要弄清楚三个问题：

1、它的具体作用是什么？

2、它的工作原理是什么？

3、他为什么是这个形状？

因此，我们来具体聊一聊

1、它具体是做什么的？

它是发电厂循环水自然通风冷却塔，也叫双曲线冷却塔。作用顾名思义，就是利用循环水自然风进行降温的冷却系统。

2、它的工作原理是什么？

要搞清楚它的原理，首先要明白两个流体效应1、烟囱效应 ， 2、伯努利效应

1、 烟囱效应，是指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空气加强对流的现象，当烟囱由宽变窄时，气流就会加速。

2、 伯努利效应，流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。

底部有最大的圆周，可以最大限度地进入冷空气，冷空气到达最细部位时，接触热水，这时首先由于管径变小，空气流速加快，可以尽快的带走热水中的热量，其次由于管径变小，冷空气的体积也受到压缩，故压力也有增加，而压力增加流体的含热能力会随之增加，于是在细腰部冷空气可以最大限度的吸收热水的热量从而使热水冷却。到了最上部，管径再次扩大，已携带了大量热量的空气由于速度减慢，压力减小，又将所含的热量释放出来形成白色的水蒸气。

3、 他为什么是这个形状？

这种“小蛮腰”结构其实是双曲面结构，是从1915开始开始流行，一直沿用至今，也是历史的传承。但是这种双曲面结构的确有着很好的力学性能和经济性。

力学性能：假设采用圆柱形状，就不得不面临一个问题，就是这种高度的圆柱结构，稳定性很差。无法承受风阻，那么要想稳定性好，就不得不采用更多的钢筋水泥，成本则会很高。

对于双曲面结构，高斯曲率为负，只有它被撕裂或超出材料承受能力时高斯曲率才会发生变化，因此曲面的结构强度和抗变形能力是非常强的。

由上分析可知，冷却过程以蒸发散热为主，一小部分为对流散热。双曲线型冷却塔比水池式冷却构筑物占地面积小，布置紧凑，水量损失小，且冷却效果不受风力影响；它又比机力通风冷却塔维护简便，节约电能；

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