TY - JOUR

T1 - Расчет обтекания колеблющегося цилиндра с соосным диском в головной части при малых числах Рейнольдса

AU - Рябинин, Анатолий Николаевич

AU - Кауфман, Даниил Витальевич

PY - 2023/1/1

Y1 - 2023/1/1

N2 - The hypothesis of curved models is used to calculate the flow around a cylinder performing damped rotational oscillations in the air flow. The influence of a disk coaxially fixed in the head of the cylinder on the oscillations is studied. The elongation of the cylinder (the ratio of the length of the cylinder to its diameter) is nine. The diameter of the disk is equal to 0.6 of the diameter of the cylinder. It is assumed that the only reason for the damping of on the oscillations is aerodynamic force. The parameters characterizing the attenuation of rotational on the oscillations of the cylinder occurring in the air flow at the Reynolds number Re = 750 are determined. It turned out that the presence of a coaxial disk in the head leads to a faster attenuation of on the oscillations. This fact is in qualitative agreement with the results of an experiment to determine rotational derivatives in a wind tunnel at large Reynolds numbers. The hypothesis of quasi-stationary is applied in the calculation of translation vibrations of the cylinder. The parameter characterizing the damping of vibrations of a cylinder with a disk in absolute magnitude slightly exceeds the same parameter for a cylinder without a disk, which corresponds to the results of the experiment.Гипотеза искривленных моделей используется для расчета обтекания упруго закрепленного цилиндра, совершающего затухающие вращательные колебания в воздушном потоке. Изучено влияние на колебания диска, соосно закрепленного в головной части цилиндра. Принято, что единственной причиной затухания колебаний являются аэродинамические силы. Определены параметры, характеризующие затухание вращательных колебаний цилиндра, происходящих в потоке несжимаемой жидкости при числе Рейнольдса Re=750. Оказалось, что наличие соосного диска в головной части приводит к более быстрому затуханию колебаний. Этот факт находится в качественном соответствии с результатами эксперимента по определению вращательных производных в аэродинамической трубе при больших числах Рейнольдса. Гипотеза квазистационарности применена при расчете поступательных колебаний цилиндра. Параметр, характеризующий затухание колебаний цилиндра с диском, по абсолютной величине немного превышает аналогичный параметр для цилиндра без диска, что соответствует результатам эксперимента. Ключевые слова: поступательные и вращательные колебания, воздушный поток, цилиндр, соосный диск, уравнение Навье-Стокса.

AB - The hypothesis of curved models is used to calculate the flow around a cylinder performing damped rotational oscillations in the air flow. The influence of a disk coaxially fixed in the head of the cylinder on the oscillations is studied. The elongation of the cylinder (the ratio of the length of the cylinder to its diameter) is nine. The diameter of the disk is equal to 0.6 of the diameter of the cylinder. It is assumed that the only reason for the damping of on the oscillations is aerodynamic force. The parameters characterizing the attenuation of rotational on the oscillations of the cylinder occurring in the air flow at the Reynolds number Re = 750 are determined. It turned out that the presence of a coaxial disk in the head leads to a faster attenuation of on the oscillations. This fact is in qualitative agreement with the results of an experiment to determine rotational derivatives in a wind tunnel at large Reynolds numbers. The hypothesis of quasi-stationary is applied in the calculation of translation vibrations of the cylinder. The parameter characterizing the damping of vibrations of a cylinder with a disk in absolute magnitude slightly exceeds the same parameter for a cylinder without a disk, which corresponds to the results of the experiment.Гипотеза искривленных моделей используется для расчета обтекания упруго закрепленного цилиндра, совершающего затухающие вращательные колебания в воздушном потоке. Изучено влияние на колебания диска, соосно закрепленного в головной части цилиндра. Принято, что единственной причиной затухания колебаний являются аэродинамические силы. Определены параметры, характеризующие затухание вращательных колебаний цилиндра, происходящих в потоке несжимаемой жидкости при числе Рейнольдса Re=750. Оказалось, что наличие соосного диска в головной части приводит к более быстрому затуханию колебаний. Этот факт находится в качественном соответствии с результатами эксперимента по определению вращательных производных в аэродинамической трубе при больших числах Рейнольдса. Гипотеза квазистационарности применена при расчете поступательных колебаний цилиндра. Параметр, характеризующий затухание колебаний цилиндра с диском, по абсолютной величине немного превышает аналогичный параметр для цилиндра без диска, что соответствует результатам эксперимента. Ключевые слова: поступательные и вращательные колебания, воздушный поток, цилиндр, соосный диск, уравнение Навье-Стокса.

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/2e861caa-0581-34a2-b5ba-16ea4adfa427/

U2 - 10.21883/JTF.2023.08.55970.69-23

DO - 10.21883/JTF.2023.08.55970.69-23

M3 - статья

VL - 93

SP - 1094

EP - 1100

JO - ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

JF - ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

SN - 0044-4642

IS - 8

ER -