Вышедшие номера
Вращательное и поступательное галопирование призм в воздушном потоке
Рябинин А.Н. 1, Бобу Ю.Э. 1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: a.ryabinin@spbu.ru, st068338@student.spbu.ru
Поступила в редакцию: 18 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 7 августа 2022 г.
Принята к печати: 27 августа 2022 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2022 г.

В экспериментах в аэродинамической трубе изучены колебания трех призм с прямоугольным поперечным сечением. Призмы располагаются перпендикулярно вектору скорости набегающего потока и с торцов снабжены концевыми шайбами, ограничивающими перетекание воздуха. Упругая подвеска позволяет колебаться телам с шестью степенями свободы. Оказалось, что под действием воздушного потока возникают два режима колебаний тел: поступательные колебания в направлении, перпендикулярном образующей призматических тел и скорости потока, и вращательные колебания вокруг оси, которая параллельна образующей, проходит через центр призмы и перпендикулярна скорости набегающего воздушного потока. Тензометрическим методом в процессе колебаний измерено натяжение двух пружин, входящих в упругую подвеску. Калибровочный эксперимент позволил связать амплитуды колебаний натяжения пружин и сдвиг фаз с амплитудами вращательных и поступательных колебаний призм. Оказалось, что призма с отношением высоты к ширине поперечного сечения 0.22 в потоке подвержена вращательным колебаниям. Увеличение отношения высоты к ширине до 0.36 ведет к уменьшению амплитуды вращательных колебаний и появлению поступательных. Диапазоны существования вращательных и поступательных колебаний перекрываются. Дальнейшее увеличение отношения высоты к ширине до 0.43 сопровождается интенсивным поступательным галопированием. Ключевые слова: галопирование, плохо обтекаемое тело, аэродинамическая труба, тензометрический датчик, поступательные колебания, вращательные колебания. DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53745.162-22
  1. G.V. Parkinson, N.P.H. Brooks. J. Appl. Mech., 28, 252 (1961)
  2. G.V. Parkinson, J.D. Smith. Quart. J. Mech Appl. Math., 17, 225 (1964)
  3. M. Novak. ASCE J. Engin. Mech. Div., 95, 115 (1969)
  4. G. Alonso, A. Sanz-Lobera, J. Meseguer. J. Fluids Struct., 33, 243 (2012). DOI: 10.1016/j.jfluidstructs.2012.04.008
  5. G. Alonso, E. Valero, J. Meseguer. Europ. J. Mech. B. Fluids, 28, 328 (2009). DOI: 10.1016/j.euromechflu.2008.09.004
  6. G. Piccardo, L. Carassale, A. Freda. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn., 99, 748 (2011). DOI: 10.1016/j.jweia.2011.03.009
  7. Дж.М.Т. Томпсон. Неустойчивости и катастрофы в науке и технике (Мир, М., 1985) [Пер. с англ. J.M.T. Thompson Instabilities and Catastrophes in Science and Engineering (John Wiley \& Sons, NY., 1982)]
  8. R.D. Blevins, W.D. Iwan. J. Appl. Mech., 41, 1113 (1974)
  9. Y.M. Desai, A.H. Shah, N. Popplewell. J. Eng. Mech., 116 (12), 2583 (1990)
  10. М.А. Ковалев. Уч. зап. Ленингр. ун-та. 7, 61 (1939)
  11. С.Д. Саленко, А.Д. Обуховский, Ю.А. Гостеев, Ю.В. Телкова. Теплофизика и аэромеханика, 17, 313 (2010). [Пер. на англ. S.D. Salenko, A.D. Obukhovsky, Y.A. Gosteev, Y.A. Telkova. Thermophys. Aeromech., 17, 291 (2010). DOI: 10.1134/S0869864310020149]
  12. А.Н. Рябинин, Н.А. Киселев. Вестн. СПб ун-та. Сер. 1, 3 (2), 315 (2016). DOI: 10.21638/11701/spbu01.2016.216
  13. А.Н. Рябинин, Р.В. Шмигирилов. ЖТФ, 91 (5), 758 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.05.50686.335-20 [A.N. Ryabinin, R.V. Shmigirilov. Techn. Phys., 66 (6), 787 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221050200]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.