Исследование аэродинамики цилиндрических тел и башенных градирен

• Автор: Ларичкин, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 400 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

« ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОГО ТЕЧЕНИЯ ОКОЛО

ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ТЕЛА НА ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

1.1. Состояние вопроса об обтекании препятствий на плоской поверхности

1.2. Численное моделирование

1.2.1. Основные уравнения

1.2.2. Выбор модели турбулентности и граничных условий

1.3. Физическое моделирование

1.3.1. Модели и экспериментальное оборудование

1.3.2. Методы визуализации и измерения полей скоростей

1.4. Влияние глубины погружения двумерного препятствия
в турбулентный пограничный слой
Ф 1.5. Трансформация обтекания двумерного препятствия в зависимости
от угла скольжения
1.6. Обтекание трёхмерного препятствия в зависимости от его удлинения
1.7. Выводы по главе
Глава 2. КРУГОВОЙ ЦИЛИНДР В РАВНОМЕРНОМ И ГРАДИЕНТНОМ
ПОТОКАХ
2.1. Состояние вопроса
2.1.1. Особенности обтекания кругового цилиндра равномерным потоком
2.1.2. Круговой цилиндр при обтекании сдвиговым потоком
2.2. Влияние удлинения на характер обтекания цилиндра равномерным
потоком
2.2.1. Картины течения

2.2.2. Поле скоростей в ближнем следе
2.2.3. Изменение частоты схода вихрей по высоте цилиндра

2.3. Моделирование градиентных потоков большой толщины
2.3.1. Состояние вопроса
2.3.2. Критерии подобия
2.3.3. Аэродинамические трубы
2.3.4. Устройства для моделирования градиентных потоков
2.4. Влияние градиента скорости на аэродинамические характеристики
и частоту схода вихрей
2.4.1. Модельные исследования
2.4.2. Результаты натурных наблюдений
2.5. Выводы по главе
Глава 3. КРУГОВОЙ ЦИЛИНДР В УСЛОЖНЁННЫХ ГРАНИЧНЫХ
УСЛОВИЯХ
3.1. Взаимодействие поперечно обтекаемого цилиндра с экраном
3.1.1. Обзор исследований
3.1.2. Аэродинамические силы
3.1.3. Распределение давления
3.2. Влияние надстроек на поверхности цилиндра на его
аэродинамические характеристики
3.2.1. История вопроса
3.2.2. Постановка задачи и методика исследований
3.2.3. Распределение давления на поверхности
3.2.4. Характер изменения аэродинамических сил
3.3. Воздействие акустического поля на характер обтекания цилиндра
3.3.1. Обзор исследований и постановка задачи
3.3.2. Трансформация течения в ближнем следе при наложении звука
3.3.3. Влияние звука на структуру течения в области торца
3.4. Выводы по главе
Глава 4. ОБТЕКАНИЕ ДВУХ КОНСОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ В УСЛОВИЯХ
РАВНОМЕРНОГО И ГРАДИЕНТНОГО ПОТОКОВ
4.1. Обзор интерференции цилиндрических тел и постановка задачи
4.1.1. Тандемное расположение (ß=0)
4.1.2. Расположение цилиндров рядом (уЗ=90°)
4.1.3. Цилиндры под углом выноса (0 4.1.4. Взаимовлияние двух консольных цилиндров
4.2. Пара консольных цилиндрических тел в условиях равномерного
потока при акустическом воздействии и без него
4.2.1. Последовательное расположение
4.2.2. Параллельное расположение
4.2.3. Цилиндры под углом выноса
4.3. Взаимодействие двух консольных цилиндров в условиях потока с
вертикальным градиентом скорости
4.3.1. Картины течения
4.3.2. Характеристики поля скоростей ближнего следа
4.4. Выводы по главе
Глава 5. ВНЕШНЯЯ И ВНУТРЕННЯЯ АЭРОДИНАМИКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ФОРМ ОБОЛОЧЕК БАШЕННЫХ ГРАДИРЕН
5.1. Обзор исследований аэродинамики башенных градирен
5.2. Трехсекционная башенная градирня
5.2.1. Методика исследований внешней аэродинамики
5.2.2. Картины пристенных течений и распределение давления по поверхности
5.2.3. Аэродинамические силы и характеристики ближнего следа
5.2.4. Влияние шероховатости в виде меридиональных рёбер
5.2.5. Взаимовлияние двух трехсекционных градирен
5.2.6. Методика исследований внутренней аэродинамики
5.2.7. Структура течения внутри оболочки
5.3. Гибридная башенная градирня
Из-за острой кромки призматических тел квадратного сечения место отрыва потока локализовано, вследствие этого слабым является влияние на их аэродинамические характеристики числа Рейнольдса и шероховатости поверхности [Прандтлъ, 1949]. В то же время на аэродинамические характеристики квадратной призмы сильное влияние оказывает угол натекания, причем при углах * 0; 45° обтекание носит асимметричный характер, что вызывает наряду с продольной силой и поперечную (подъемную) силу. Увеличение удлинения приводит к росту максимальной величины подъемной силы и максимального аэродинамического качества, т.е. отношения подъемной силы при данном угле натекания к соответствующему лобовому сопротивлению [Худяков Г.Е., 1970].
L/d
Рис. 1. 14. Зависимость коэффициента лобового сопротивления квадратной призмы от удлинения. Re>5105 (по данным [Идельчик И.Е., 1992])
При обтекании препятствия конечной длины расположенного на плоской поверхности под нулевым углом скольжения одновременно проявляется влияние концевых эффектов и эффекта близко расположенной стенки, на которой развивается пограничный слой, в который полностью или частично может быть погружено препятствие. В работе [Саленко С.Д., 1988] на примере обтекания куба на экране показано, что изменение формы профиля скорости