為了研究基于Magnus效應的旋轉(zhuǎn)圓柱升阻力特性,設計了一套基于Magnus效應的旋轉(zhuǎn)圓柱實驗教學平臺。該實驗平臺對不同形式的圓柱模型進行受力研究,能分析圓柱長徑比、來流速度、轉(zhuǎn)速比、不同表面形狀等因素對旋轉(zhuǎn)圓柱產(chǎn)生升阻力的影響,該平臺系統(tǒng)搭載于循環(huán)水池試驗系統(tǒng)上,可以開展不同表面形狀的旋轉(zhuǎn)圓柱實驗。學生在實驗教學開展過程中不僅可以學習觀察實際的科學問題,而且可以學習先進的實驗技術(shù)。 

【文章來源】：實驗室研究與探索. 2020,39(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

Magnus效應

基于Magnus效應的旋轉(zhuǎn)圓柱在風力發(fā)電、推進、船舶減搖等方面有很重要的作用。特別是船舶減搖方面，船舶在航行過程中由于受到波浪的影響會產(chǎn)生橫搖，船舶橫搖會產(chǎn)生較大的側(cè)傾運動，側(cè)傾運動會增大航行阻力，影響船舶航行的安全性和船員工作的舒適性，因此減搖裝置在船舶設計中是必不可少的，而基于Magnus效應的旋轉(zhuǎn)圓柱減搖裝置結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，制造成本較低，并且在低航速和零航速條件下減搖效果顯著，未來可廣泛應用于各種船舶減搖�；贛agnus效應的旋轉(zhuǎn)圓柱減搖裝置的原理是在船舶兩側(cè)底部安裝旋轉(zhuǎn)圓柱(見圖2)，圓柱旋轉(zhuǎn)方向和來流方向相同的一側(cè)，來流的速度增大，壓強減小;圓柱旋轉(zhuǎn)方向和來流方向相反的一側(cè)，來流的速度減小，壓強增大，會產(chǎn)生壓力差，從而產(chǎn)生升力，船舶左右兩個圓柱旋轉(zhuǎn)方向不同，分別產(chǎn)生向上和向下的力，產(chǎn)生一個和船舶橫搖力矩方向相反的力矩，從而達到減搖效果[9]。杜雪[10]對基于Magnus效應的旋轉(zhuǎn)圓柱減搖裝置的水動力特性進行了深入研究，結(jié)果表明在低航速下該裝置具有良好的減搖效果。但該研究距形成產(chǎn)品具有較大的距離，所以設計基于Magnus效應的旋轉(zhuǎn)圓柱實驗教學平臺來提升相關(guān)技術(shù)儲備進行相關(guān)基礎研究是非常有必要的[11-14]。3 Magnus效應旋轉(zhuǎn)圓柱實驗教學平臺設計

實驗模型是直徑0.036 m的長徑比(圓柱長度和直徑之比)不同圓柱，如圖3所示，從左往右長徑比依次為3、5、9。圖4是不同表面形狀的實驗圓柱模型，從左往右依次是光滑圓柱、方凸圓柱、凸點圓柱、圓凸圓柱、螺紋圓柱、截錐圓柱。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3147069