冷却塔等薄壳柱体在流场中由于受到气动力作用,会产生周期性的振动。风致振动又对柱体绕流产生反作用,从而影响风荷载的分布特性。流体与冷却塔等薄壳柱体的相互作用属于复杂的三维钝体绕流和固体振动的流固耦合问题,针对此问题,本文采用FLUENT软件平台中的动网格技术,首先以三维圆柱绕流为例,进行了算例验证,其次针对静止和强迫振动条件下的双曲型冷却塔进行了数值模拟,分析了静态风压和动态风压下冷却塔风荷载的分布,为现代超大瘦高型双曲冷却塔的设计提供了依据。本文首先研究了圆柱体在三维绕流场中的受力分布,采用Realizable κ-ε等湍流模型,通过对比阻力系数和斯托罗哈数验证了计算模型的准确性。其次通过加入基于弹性圆柱的振动方程,研究了强迫振动对流体作用力的影响,发现圆柱的强迫振动增大了流体力的大小和振荡幅度,从而增大了柱体表面的压力系数。论文重点研究了某超大瘦高型冷却塔在自然风场中的受力和振动。采用SolidWorks建立几何模型,ICEM划分网格。首先模拟了该冷却塔在静态风压下的风荷载,通过与规范数据对比,验证数值模拟方法的合理有效性。然后通过分析冷却塔在该风荷载作用下的振动模态,主要提取了对风振影响最大的横向振动一阶主模态,并将该模态简化为单自由度有阻尼强迫振动,将风振的振幅和频率等参数通过UDF的方法,添加在数值模拟过程中,以研究冷却塔风振引起的风荷载变化。研究结果表明考虑风振对冷却塔外壁风压分布的影响主要表现在分离点滞后,最大负压的绝对值增大。对于内壁风压而言,考虑风振后风压系数的绝对值整体偏大,且内部高压区的位置发生了变化。论文还分析了风速和湍流度对冷却塔动态风压的影响。研究发现在纬向角为90。时,动态压力与风速呈正相关,在纬向角为0。和180。时,风速对动态风压的影响在塔顶和塔底处较为明显。湍流度对动态风压的影响比较微小,这与该冷却塔一阶振动的振幅较小有关。论文通过比较冷却塔静态风压和动态风压的数据,计算了风振系数,结果表明该冷却塔的风振系数为1.5075,为设计规范值的79.34%,表明该瘦高型冷却塔的结构特点满足风振系数的设计要求。