Применение активной аэродинамики для избежания резонансного вихревого возбуждения дымовых труб

При воздействии ветра на конструкцию поток периодически срывается с определенной частотой, побуждая усилие в поперечном направлении ориентации ветра. При совпадении частоты собственных колебаний конструкции и частоты срыва вихрей возникает явление резонансного вихревого возбуждения. В статье анализируются существующие методы избежания данного опасного явления применительно к такому классу конструкций, как вытяжные и дымовые трубы. Предлагается новый метод, названный авторами методом активной аэродинамики, состоящий в использовании подвижных частей в сооружении, изменяющих его аэродинамические характеристики. Для нахождения аэродинамических характеристик измененного сечения используется ПК Ansys (Fluent). Метод позволяет не предотвращать образование вихрей, не гасить их, а миновать зону резонанса вовсе.

И.А. ЧЕРНЫЙ, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.И. КАРАКОЗОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Lei Wang, Zheng Wang, Nan Huang, Xing-Yan Fan, Zhen-hua Zhang Comparative analysis of cross-wind load code for high structures with circular sections. Structures. 2022. Т. 43. С. 1177–1186. DOI: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.07.008
2. Остроумов Б.В. Исследование, разработка и внедрение высотных сооружений с гасителями колебаний: Дис. … д-ра техн. наук. М., 2003. 425 с.
3. Никитин П.Н., Оносов Г.В. Опыт проектирования дымовых труб // Промышленное и гражданское строительство. 2009. № 5. С. 24–27.
4. Остроумов Б.В., Каракозова А.И., Каракозова В.И. Воплощение идей Б.Г. Коренева в области оснащения высотных сооружений динамическими гасителями колебаний // Промышленное и гражданское строительство. 2010. № 11. С. 43–45.
5. Tamura Y. Application of damping devices to suppress wind-induced responses of buildings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 1998. Vol. 74–76, pp. 49–72.
6. Ольфати Р.С., Заки З. Особенности использования интерцепторов для стальных дымовых труб // Инновации и инвестиции. 2022. № 10. С. 198–201.
7. Flaga A., Kłaput R., Flaga Ł., Krajewski P. Wind tunnel model tests of wind action on the chimney with grid-type curtain structure. Archives of civil engineering. 2021. Vol. LXVII. Iss. 3, pp. 177–196. DOI: 10.24425/ace.2021.138050.
8. Соловов А.В., Меньшикова А.А. Конструкция самолетов: фундаментальные основы и классика типовых решений. М.: Юрайт, 2022. 385 с.
9. Березин М.А., Катюшин В.В. Атлас аэродинамических характеристик строительных конструкций. Новосибирск: Олден-полиграфия, 2003. 130 с.
10. Алёхин В.Н., Антипин А.А., Городилов С.Н., Храмцов С.В., Бурков Е.А., Коновалова М.И. Численное моделирование воздействий ветра на высотные здания. Современный город: проектирование, строительство и развитие (Ельцинские чтения): Сборник материалов международной научно-практической конференции по строительству и архитектуре (Екатеринбург, 23–24 апреля 2014). Екатеринбург: УрФУ, 2014. С. 246–253.