斜拉索渦激振動被動吹氣控制的數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、斜拉橋因其優(yōu)美的造型與優(yōu)良的受力特性在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中倍受青睞。然而，斜拉橋的拉索剛度與阻尼較小，在風作用下很容易發(fā)生渦激振動，給斜拉索結(jié)構(gòu)帶來疲勞損傷以及嚴重的安全隱患。因此，如何減小斜拉索結(jié)構(gòu)的渦激振動具有重要的工程實際意義。
　　本文提出了一種抑制甚至可以消除斜拉索渦激振動的被動吹氣控制方法。在圓柱體表面設(shè)置中空套環(huán)，套環(huán)的外表面設(shè)有等距分布的氣孔，氣流從迎風面進氣孔經(jīng)套環(huán)的引導從背風面出氣孔吹出，利用出氣孔吹出的氣流沖散尾

2、流中交替產(chǎn)生的旋渦，從而避免圓柱體表面受到周期性脈動壓力的作用，達到抑制圓柱體渦激振動的目的。
　　本文通過CFD數(shù)值模擬分析了被動吹氣控制套環(huán)表面氣孔數(shù)量對圓柱體氣動力的影響；并通過計算得到了套環(huán)的最佳徑向厚度；接著進一步探索了該被動吹氣控制方法的雷諾數(shù)效應。最后通過風洞試驗對套環(huán)的展向布置間距進行了研究，并找出了套環(huán)在圓柱體展向上的臨界布置間距。
　　本文提出的被動吹氣控制方法在較高雷諾數(shù)下（Re>1.0×104）可有效