圓柱群結(jié)構(gòu)物和建筑物在實際工程中比較常見,例如冷卻塔、煙囪和斜拉索等。在風(fēng)的作用下,圓柱群中的各個圓柱之間存在相互干擾,其氣動特性與單圓柱有所不同。已有研究者較多地對雙圓柱進(jìn)行了研究,三圓柱研究較少,而同軸三圓柱是三圓柱中普遍存在的一種排列形式,因此,進(jìn)行同軸三圓柱的干擾效應(yīng)研究具有重要意義。論文首先總結(jié)了單圓柱、雙圓柱和同軸三圓柱氣動特性的研究現(xiàn)狀,然后通過剛性模型測壓試驗研究了同軸三圓柱氣動力及風(fēng)壓分布的干擾效應(yīng)。本文主要工作如下:（1）開展了單圓柱氣動特性的研究,并將單圓柱的試驗結(jié)果與已有研究結(jié)果進(jìn)行了對比,驗證了試驗結(jié)果的可靠性。（2）采用剛性模型測壓試驗研究了同軸三圓柱在串列（風(fēng)向角為0°）、斜列（風(fēng)向角為45°）和并列（風(fēng)向角為90°）下12種間距比的氣動力及風(fēng)壓分布,分析發(fā)現(xiàn)串列三圓柱存在臨界間距,其臨界間距比為3.0≤L/D≤3.5（L為兩圓柱中心之間的距離,D為圓柱直徑）;并列三圓柱在L/D=1.2時出現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)。（3）將同軸三圓柱氣動力的試驗結(jié)果與單圓柱氣動力的結(jié)果進(jìn)行了對比分析,揭示同軸三圓柱在不同間距比和不同風(fēng)向角下的平均阻力、平均升力、脈動阻力和脈動升力的干擾規(guī)... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

工程實例

物或構(gòu)筑物之間相互影響以及干擾的強非線性，使得圓柱群中的單柱所受流體力特性和流動結(jié)構(gòu)與單柱繞流有明顯區(qū)別。而規(guī)范中僅給出了單圓柱和雙圓柱的荷載取值，所以同軸對三圓柱氣動力和風(fēng)壓分布的干擾效應(yīng)研究具有重大意義。1.2 研究現(xiàn)狀1.2.1 單圓柱氣動特性的研究現(xiàn)狀1.2.1.1 流場形態(tài)圓柱繞流的影響因素較多，其中雷諾數(shù)[1-6]、來流湍流度[7-9]和圓柱表面粗糙度[10,11]是影響圓柱繞流的幾個關(guān)鍵因素。

圖 1-3 不同雷諾數(shù)平均風(fēng)壓系數(shù)變化曲線[13][13]通過增壓風(fēng)洞試驗測試了高雷諾數(shù)（Re=106~107）的變化規(guī)律，圖 1-3 為 Roshko 給出的單圓柱在不同雷諾數(shù)，不同流態(tài)下的風(fēng)壓分布是不同的，其中 Re=1.1×105 時分離點約為 80°。[14]根據(jù)所做的試驗并與Son and Hanratty[15]所做試驗進(jìn)行力的峰值點與圓柱繞流的分離點一致。/阻力ovich[12]通過自己的研究以及總結(jié)他人研究的基礎(chǔ)上，給雷諾數(shù)的變化規(guī)律，如圖 1-4 所示，其中 為平均阻力壓阻力， 為脈動阻力， 為平均升力， 為脈動升

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]端部狀態(tài)對斜拉索節(jié)段模型氣動特性的影響[J]. 鄭云飛,劉慶寬,劉小兵,馬文勇.  工程力學(xué). 2017(S1)
[2]低雷諾數(shù)條件下并列三圓柱繞流的尾流模式和水動力系數(shù)研究[J]. 張力,及春寧,邢國源.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 2017(03)
[3]雷諾數(shù)對圓柱氣動力和流場影響的試驗研究[J]. 劉慶寬,邵奇,鄭云飛,李聰輝,馬文勇,劉小兵.  實驗流體力學(xué). 2016(04)
[4]繞流等邊三角形排列的三圓柱[J]. 徐有恒,程兆.  上海力學(xué). 1991(04)

博士論文
[1]雙圓柱表面壓力分布的同步測量及脈動氣動力特性[D]. 郭明旻.復(fù)旦大學(xué) 2005



本文編號：3608101