Научный отчет № 4629
- Название
- Расчет поперечных квазистационарных автоколебаний кругового цилиндра при его отрывном обтекании несжимаемой жидкостью в плоском канале.
- Авторы
- Молодых О.В., Степанов Г.Ю.
- Аннотация
- В работе приведены результаты расчетного исследования поперечных автоколебаний кругового цилиндра с отрывной изобарической областью за ним в потоке несжимаемой жидкости между близко расположенными плоскими параллельными стенками. Построена расчетная схема, реализующая в квазистационарной постановке предложенный ранее механизм возбуждения автоколебаний кругового цилиндра при его отрывном обтекании идеальной несжимаемой жидкостью в плоском канале, исходя из предложенной в неупругом ударе цилиндра о стенки канала и о запаздывании по времени смещения точек отрыва потока от цилиндра, с учетом полуэмпирических зависимостей для восстановления давления на поверхности цилиндра после узкого сечения канала. Для расчета скоростей и давлений на поверхности цилиндра использовался приближенный метод Флюгеля. Численно обоснованное квазистационарное рассмотрение автоколебаний цилиндра в канале позволяет построить фазовые диаграммы, связывающие скорости и положения цилиндра при его поперечных автоколебаниях в канале при различных значений определяющих параметров. Результаты расчетов свидетельствуют о том, что сделанный ранее для свободных колебаний цилиндра вывод об уменьшении числа Струхаля с возрастанием ширины канала Н и плотности цилиндра ρ можно применить и к автоколебаниям. Предлагаемая расчетная схема позволяет реализовать механизм возбуждения автоколебаний в том случае, когда точки отрыва смещены вниз по потоку от зоны минимального давления и перемещаются по нижней полуокружности цилиндра по заданному закону. Проведенные в квазистационарном приближении расчеты показывают, что если точки отрыва фиксированы на диаметре цилиндра, соударения цилиндра со стенками канала не происходит и он совершает свободные колебания относительно положения равновесия. Эти расчеты позволяют объяснить экспериментально установленное прекращение автоколебаний при появлении развитой кавитации.
- Год публикации
- 2002 г.
- Объём
- 18 с.
- Научный руководитель
- Карликов В.П.
- Ключевые слова
- несжимаемая жидкость, квазистационарное обтекание, круговой цилиндр, плоские параллельные стенки, автоколебания, "метод узких полос".
регистрация
наука
экспериментальная база
инновации