[發(fā)明專利]渦激振動抑制及減阻裝置與渦激振動抑制及減阻方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010120340.3 | 申請日： | 2020-02-26 |
| 公開（公告）號： | CN111350725B | 公開（公告）日： | 2021-12-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 馬文勇;張曉斌;杜展 | 申請（專利權(quán)）人： | 石家莊鐵道大學(xué) |
| 主分類號： | F15D1/00 | 分類號： | F15D1/00 |
| 代理公司： | 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120 | 代理人： | 祁靜 |
| 地址： | 050043 河*** | 國省代碼： | 河北;13 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 振動 抑制 裝置 方法 | ||
1.渦激振動抑制及減阻裝置，其特征在于，包括：
環(huán)狀本體，用于設(shè)置在圓柱形結(jié)構(gòu)物的外圍；所述環(huán)狀本體的環(huán)孔的軸線與所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的軸線平行；所述環(huán)狀本體具有貫穿其環(huán)壁的開口；所述環(huán)狀本體與所述圓柱形結(jié)構(gòu)物相對的內(nèi)周面為第一弧面，所述第一弧面與所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的外周面之間存在過流間隙；
連接件，連接所述環(huán)狀本體與所述圓柱形結(jié)構(gòu)物；
其中，所述開口朝向所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的迎風(fēng)面，所述第一弧面位于所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的背風(fēng)面；當(dāng)所述圓柱形結(jié)構(gòu)物受到順風(fēng)向的氣流時，部分氣流從所述開口進(jìn)入所述過流間隙內(nèi)，所述第一弧面用于阻擋流入所述過流間隙內(nèi)的順風(fēng)向的氣流，以改變氣流的流動方向，使部分氣流順著所述環(huán)狀本體的軸向向兩端分散流動。
2.如權(quán)利要求1所述的渦激振動抑制及減阻裝置，其特征在于，所述開口的圓心角大于等于150°且小于等于240°。
3.如權(quán)利要求2所述的渦激振動抑制及減阻裝置，其特征在于，所述開口沿所述環(huán)狀本體的軸向貫通。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的渦激振動抑制及減阻裝置，其特征在于，所述過流間隙的距離為0.2～0.3D，其中，D為所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的外徑。
5.如權(quán)利要求1-3任一項所述的渦激振動抑制及減阻裝置，其特征在于，所述環(huán)狀本體的外周面為第二弧面，所述第二弧面的圓心與所述第一弧面的圓心重合。
6.渦激振動抑制及減阻方法，其特征在于，包括：
在圓柱形結(jié)構(gòu)物的軸向中心的位置處安裝權(quán)利要求1-5任一項所述的渦激振動抑制及減阻裝置，并使所述開口朝向所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的迎風(fēng)面，所述第一弧面位于所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的背風(fēng)面；
由所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的迎風(fēng)面向背風(fēng)面流動的流體，在流經(jīng)所述圓柱形結(jié)構(gòu)物時，部分流體從所述開口處進(jìn)入所述過流間隙內(nèi)，并與所述第一弧面碰撞，在所述第一弧面的阻擋下，流體順著所述環(huán)狀本體的軸向向兩端分散流動；
順著所述環(huán)狀本體的軸向向兩端分散流動的流體，破壞所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的背風(fēng)面產(chǎn)生的交替脫落的漩渦，削減漩渦脫落產(chǎn)生的周期力，抑制所述圓柱形結(jié)構(gòu)物渦激振動；
順著所述環(huán)狀本體的軸向向兩端分散流動的流體，還會改變所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的背風(fēng)面的風(fēng)壓分布，減弱背風(fēng)面的負(fù)壓，進(jìn)而減小所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓力差，減小所述圓柱形結(jié)構(gòu)物所受的阻力。
7.如權(quán)利要求6所述的渦激振動抑制及減阻方法，其特征在于，所述連接件為軸承；
在流體流經(jīng)所述圓柱形結(jié)構(gòu)物時，所述軸承轉(zhuǎn)動，使所述開口始終朝向所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的迎風(fēng)面。
8.渦激振動抑制及減阻方法，其特征在于，包括：
在圓柱形結(jié)構(gòu)物上沿其軸向間隔安裝多個權(quán)利要求1-5任一項所述的渦激振動抑制及減阻裝置，多個所述環(huán)狀本體的所述開口的朝向均不相同；
由所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的迎風(fēng)面向背風(fēng)面流動的流體，在流經(jīng)所述圓柱形結(jié)構(gòu)物時，部分流體會從至少一個所述環(huán)狀本體的所述開口處進(jìn)入所述過流間隙內(nèi)，并與所述第一弧面碰撞，在所述第一弧面的阻擋下，流體順著所述環(huán)狀本體的軸向向兩端分散流動；
順著所述環(huán)狀本體的軸向向兩端分散流動的流體，破壞所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的背風(fēng)面產(chǎn)生的交替脫落的漩渦，削減漩渦脫落產(chǎn)生的周期力，抑制所述圓柱形結(jié)構(gòu)物渦激振動；
順著所述環(huán)狀本體的軸向向兩端分散流動的流體，還會改變所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的背風(fēng)面的風(fēng)壓分布，減弱背風(fēng)面的負(fù)壓，進(jìn)而減小所述圓柱形結(jié)構(gòu)物的迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓力差，減小所述圓柱形結(jié)構(gòu)物所受的阻力。
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