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冷却塔设计时用双曲面的原因

发布日期:2019-07-03

  冷却塔利用简单的烟囱效应带动空气来工作。其实无论什么形状,只要营造出一定垂直坡度的空间,就可以产生烟囱效应。那为什么要双曲面的设计呢?那是因为双曲线形的设计有助于提高冷却的效率,底部有*大的圆周,可以*大限度地进入冷空气,冷空气到达*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*大限度的吸收热水的热量从而使热水冷却。到了*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。

  我们希望花费*少,建造*容易,而且结构的完整性还有保证,(哪有那么好的事!!),双曲线就是**!因为在已知底面和顶面是圆形的情况下算连接面的*小表面积,解欧拉方程会发现连接面是双曲函数旋转面。因此冷却塔被设计成双曲面的形状带来的*大好处是:建塔时用的材料*少。

  另外呢,冷却塔的单叶双曲面是一种直纹曲面,这一点可以形象化地简单的理解为把一根直线绕着与它异面的一个轴旋转,这个直线划过的曲面就是一个单叶双曲面。这意味着一个建筑,如果有着单叶双曲面的造型,那么它的主体可以只由直的钢梁来建造。毕竟大型钢梁,生产直的会比生产弯的更方便。


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