一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型裝置屬于土木、海洋及橋梁等工程領(lǐng)域，具體是一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]并列圓柱體在來(lái)流的作用下，雙圓柱與來(lái)流之間相互影響而發(fā)生共振，幅度越來(lái)越大，對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能造成嚴(yán)重?fù)p傷。目前，國(guó)內(nèi)外的研究者對(duì)雙圓柱體的渦激振動(dòng)機(jī)理和現(xiàn)象進(jìn)行了一定的研究，發(fā)現(xiàn)了一些影響并列雙圓柱體渦激振動(dòng)特性的主要參數(shù)，比如兩圓柱體的中心間距、雷諾數(shù)以及兩個(gè)圓柱體的約束方式等。
[0003]在工程應(yīng)用中結(jié)構(gòu)常以成對(duì)圓柱、圓柱陣列出現(xiàn)，并列雙圓柱是這類(lèi)工程結(jié)構(gòu)中最為簡(jiǎn)化的基本模型，消減其渦激振動(dòng)的控制裝置能夠有效減少渦激振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞、延長(zhǎng)其使用壽命、提高結(jié)構(gòu)的安全性。
[0004]并列雙圓柱繞流的流型、流場(chǎng)特性等與單圓柱繞流相比更加復(fù)雜，它除了受Re數(shù)的影響外，還受制于兩圓柱的中心距比T/D，如圖1a所示，其中T是兩圓柱中心的間距，D是圓柱的直徑。隨T/D的不同，圖1b給出了并列雙圓柱尾流有三類(lèi)基本流型:1.單鈍體流型(1〈T/D〈1.1-1.2) ；2.偏流流型，亦稱(chēng)雙穩(wěn)態(tài)流型(1.1-1.2〈T/D〈2_2.2) ；3.平行渦街流型，也稱(chēng)雙渦街流型(2-2.5〈T/D)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型包括一對(duì)并列圓柱體，流體源以及連接管；在每個(gè)圓柱體周期性振蕩力的待消減段上設(shè)置一筒形套層，在該套層上開(kāi)有多個(gè)噴氣孔，套層的兩端分別與對(duì)應(yīng)的圓柱體表面密封連接；外接的流體源通過(guò)設(shè)置在連接管上的精密減壓閥向套層與圓柱體之間所形成的空間內(nèi)連續(xù)地充入壓強(qiáng)為P的流體，使得噴出的流體速度大小為定常來(lái)流速度的3?20倍。
[0008]進(jìn)一步說(shuō)，所述的并列圓柱體的中心距T為1.1D?3.5D，其中D表示圓柱體的截面直徑。
[0009]進(jìn)一步說(shuō)，所述的套層與圓柱體為同軸設(shè)置，套層外圓表面上沿套層的母線(xiàn)方向等間距開(kāi)有多個(gè)噴氣孔。
[0010]進(jìn)一步說(shuō)，所述的套層壁厚為0.1D，其中D表示圓柱體的截面直徑。
[0011]進(jìn)一步說(shuō)，所述的噴氣孔直徑為0.1D，兩個(gè)相鄰噴氣孔的中心距為0.05D_0.ro，其中D表示圓柱體的截面直徑。
[0012]進(jìn)一步說(shuō)，所述的套層與圓柱體之間的間隙距離為0.02D?0.2D，其中D表示圓柱的截面直徑。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、針對(duì)并列雙圓柱體受水流或氣流作用而發(fā)生的渦激振動(dòng)，利用兩股噴射流體的交匯對(duì)并列雙圓柱的外側(cè)邊界層進(jìn)行控制，減弱逆壓梯度的影響，從而有效抑制尾流中旋渦脫落的發(fā)生，達(dá)到控制或抑制并列雙圓柱體周期性流體振蕩力的目的。
[0015]2、本裝置適用性較強(qiáng)，可以控制不同中心距、不同基本流型的并列雙圓柱體的尾流，針對(duì)不同的流體、來(lái)流速度及圓柱體直徑(即不同的雷諾數(shù))，只需對(duì)流體源的壓力或噴氣孔角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有更強(qiáng)的可行性，省時(shí)省力。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1a是并列雙圓柱繞流的不意圖；
[0017]圖1b是并列雙圓柱體尾流基本流型的不意圖；
[0018]圖2是雙圓柱體尾流控制扎控制的整體示意圖；
[0019]圖3是圓柱體I縱向剖面圖4的B — B剖面的剖示圖；
[0020]圖4是圓柱體I橫向剖面圖3的A — A剖面的剖示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]如圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例是在并列雙圓柱體1、2周期性振蕩力的待消減段上分別設(shè)置一圓筒形套層3、4，在套層上各開(kāi)多個(gè)噴氣孔5、6，套層的兩端分別與對(duì)應(yīng)的圓柱體表面密封連接，外接的流體源7通過(guò)精密減壓閥8及連接管9向套層與圓柱之間所形成的空間內(nèi)連續(xù)地充入壓強(qiáng)為P的流體，使得噴出的流體速度大小為定常來(lái)流速度的3?20倍。其中P = Po+Pi, P。為噴氣孔所受的最大環(huán)境壓力，P 0.4?4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。U?為來(lái)流速度，^為噴射孔的出口速度。
[0023]在并列雙圓柱體渦激振動(dòng)的待消減段上分別設(shè)置一圓筒形套層，沿套層橫截面外側(cè)內(nèi)壁面指向下游的切線(xiàn)方向，在套層上開(kāi)多個(gè)噴氣孔，兩圓柱噴氣孔軸線(xiàn)方向與來(lái)流方向夾角α大小一致，方向相反，即噴氣孔關(guān)于雙圓柱的流向中心面對(duì)稱(chēng)分布；套層的兩端與圓柱體表面密封連接，然后向套層與圓柱之間所形成的空間內(nèi)不間斷地充入壓強(qiáng)為P的流體，該流體通過(guò)噴氣孔向外切向噴射后即可同時(shí)消減并列雙圓柱的渦激振動(dòng)；其中為噴氣孔軸線(xiàn)方向與來(lái)流方向間的夾角為20°?60°，p = Pc+PpP。為噴氣孔所受的最大環(huán)境壓力，？1為0.4?4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。此過(guò)程中如果需要?dú)饬髟吹膲簭?qiáng)大流量小則選擇使用空氣壓縮機(jī)；如果需要?dú)饬髟吹膲簭?qiáng)小但總流量大則選擇風(fēng)機(jī)，也可以根據(jù)選擇要求選擇合適的水栗，進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置，包括一對(duì)并列圓柱體，流體源以及連接管，其特征在于: 在每個(gè)圓柱體周期性振蕩力的待消減段上設(shè)置一筒形套層，在該套層上開(kāi)有多個(gè)噴氣孔，套層的兩端分別與對(duì)應(yīng)的圓柱體表面密封連接；外接的流體源通過(guò)設(shè)置在連接管上的精密減壓閥向套層與圓柱體之間所形成的空間內(nèi)連續(xù)地充入壓強(qiáng)為P的流體，使得噴出的流體速度大小為定常來(lái)流速度的3?20倍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述的并列圓柱體的中心距7? 1.1D?3.5D，其中/?示圓柱體的截面直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述的套層與圓柱體為同軸設(shè)置，套層外圓表面上沿套層的母線(xiàn)方向等間距開(kāi)有多個(gè)噴氣孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述的套層壁厚為0.1D，其中/?示圓柱體的截面直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述的噴氣孔直徑為0.1D，兩個(gè)相鄰噴氣孔的中心距為0.05ZH).5Λ其中/?示圓柱體的截面直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述的套層與圓柱體之間的間隙距離為0.02D- 0.2 Λ其中/?示圓柱的截面直徑。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種并列雙圓柱體渦激振動(dòng)控制裝置。本實(shí)用新型包括一對(duì)并列圓柱體，流體源以及連接管；在每個(gè)圓柱體周期性振蕩力的待消減段上設(shè)置一筒形套層，在該套層上開(kāi)有多個(gè)噴氣孔，套層的兩端分別與對(duì)應(yīng)的圓柱體表面密封連接；外接的流體源通過(guò)設(shè)置在連接管上的精密減壓閥向套層與圓柱體之間所形成的空間內(nèi)連續(xù)地充入壓強(qiáng)為p的流體，使得噴出的流體速度大小為定常來(lái)流速度的3～20倍。本實(shí)用新型利用兩股噴射流體的交匯對(duì)并列雙圓柱的外側(cè)邊界層進(jìn)行控制，減弱逆壓梯度的影響，從而有效抑制尾流中旋渦脫落的發(fā)生，達(dá)到控制或抑制并列雙圓柱體周期性流體振蕩力的目的。
【IPC分類(lèi)】F16F15/023
【公開(kāi)號(hào)】CN204784420
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520344631
【發(fā)明人】杜鵬飛, 凃程旭, 衡山, 陳葉宇, 余逸琪
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日