基于垂直轴风机的方形截面桥塔气动制振研究

发布时间：2024-04-27 00:27

　　随着现代桥梁跨度的增大,桥塔高度也随之增高,这导致了桥塔风荷载敏感性的增加,需要设法对其进行振动控制。本文主要将方形截面桥塔作为研究对象,通过布设垂直轴风机改变结构周围的流场,从而对其进行振动控制。通过FLUENT完成了加设风机后结构流场的数值模拟,研究了桥塔塔柱在不同工况下的气动性能,分析了加设风机对于结构气动性能的影响并提出了风能一体化的绿色建筑构想。为了验证大涡模拟的准确性,本文对方柱模型壁面的气动参数及其周围流场的特性进行了数值模拟,对比前人得到的实验结果与模拟结果误差很小,证明了本文中采用大涡模拟方法的可靠性和准确性。对方柱模型进行倒角处理,模拟实际的桥塔模型的气动特性并作相关无关性验证,确定了较为合理的桥塔模型网格方案。为后续的数值模拟工作奠定了基础。研究了桥塔模型角部加设风机后结构气动性能的变化。风机安装布设的位置对结构的气动特性影响明显,随着风机与桥塔间距离的增大,结构阻力系数的均值和升力系数的均方根值先增大后减小,风机边缘距塔柱的最短距离h=1/8d时气动优化效果达到最佳。风机尺寸也对结构的气动性能影响较大,随着风机直径的增大,结构表面气动参数均呈现出减小趋势,但变化...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1标准圆柱绕流涡量等值线图[1]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-2-用形成了涡激振动。涡振问题在工程领域中十分常见也非常重要，而这些问题都激励着我们对于这类问题的持续研究，希望能够逐步了解、掌握并利用其中的自然规律，从而避免未来类似的破坏再次发生。图1-1标准圆柱绕流涡量等值线图[1]桥梁在现代交通工程中扮演着....

图2-1模型计

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-13-生太大的变化，所以本文在研究时不考虑雷诺数的影响[28]。本章的进行模拟的主体结构为横截面边长D=0.08m的方柱模型。坐标轴原点位于方柱底部的形心处，从计算域入口到原点的距离设为10D，计算域的两个侧面边界到原点的距离设为10D以保证阻塞比....

图2-2流场整体区域三维网格划分

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-14-图2-2流场整体区域三维网格划分a)网格断面分布b)方柱周边网格图2-3流场整体区域二维网格划分表2-1不同网格划分参数网格方案网格数量y+最大值y+均值最小网格（mm）G13.0×1050.580.200.01G25.7×1050.750.....

图2-3流场整体区

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本文编号：3965086