Тема: Экспериментальное изучение колебаний Н-образных тел в потоке

Исследование галопирования плохообтекаемых тел берет свое начало в середине XX века. Одной из причин возникновения интереса к исследованиям в данной области послужило разрушение моста Такомского моста в 1940-м году. Первые работы по изучению галопирования датируются началом 1960-х годов, но проблема не теряет свою актуальность и в настоящее время. В общем случае, задачи о колебаниях плохообтекаемых тел малого удлинения возникают при транспортировке грузов, подвешенных под летательным аппаратом. В частности, профили Н-образной формы являются частями многих конструкций, на которые действует ветровой поток [1]. Аэродинамические нагрузки, которые действуют на колеблющееся тело, зависят от формы вихревого следа, расположения областей срыва потока и многих других факторов. Расчет подобных течений представляет собой достаточно сложную задачу, поэтому экспериментальное изучений условий возникновения и развития колебаний, является основным методом исследования. Для тел сложной геометрической формы не всегда могут быть применимы известные математические модели, что делает теоретические исследования довольно затруднительными. Целью данной работы является изучение характера колебаний Н-образных тел в воздушном потоке в зависимости от угла наклона модели, а также исследование влияния геометрических параметров тела на ее поведение в потоке


Купить

В ходе анализа результатов эксперимента для моделей с различными геометрическими параметрами наблюдались следующие зависимости. При обдувании профиля большого удлинения (профиль №1) поток с увеличением скорости амплитуда колебаний уменьшается. Воздушный поток гасит колебания.
Моделей с квадратной (профиль №2) и прямоугольной передней частью (профили №3, №4) после достижения определенной скорости начинаются колебаться с постоянной амплитудой, т.е. имеют место быть незатухающие колебания.
Результаты для обоих экспериментов в случае профилей малого удлинения с прямоугольными передними стенками позволяют сделать следующие выводы: колебания присутствуют в широком диапазоне углов наклона и начинают идти на спад относительно нулевого угла наклона при угле наклона превышающем~8°.Максимальная амплитуда для обоих случаев наблюдается при малых углах наклона модели β∈[1°;6°]. Для тела с квадратной передней частью картина имеет схожий характер, а максимальная амплитуда наблюдается при меньшем угле наклона (~2°), нежели для тел с прямоугольной передней частью (~3.5°). Модель с прямоугольной передней частью в среднем колеблется с большей амплитудой, чем модель с квадратной передней частью.
Сравнивая между собой полученные результаты для профилей с прямоугольной передней частью, можно сказать, что характер колебаний имеет схожую картину, и модель с менее высокой стенкой в среднем колеблется с большей амплитудой, однако сильнее зависит от изменения угла наклона - при его увеличении амплитуда колебаний начинает угасать стремительнее.

Купить