Вращательные колебания цилиндра со стабилизатором в потоке газа

Н.А. Киселев, А.Н. Рябинин

Результат исследований: Научные публикации в периодических изданияхстатья

Аннотация

Рассматривается математическая модель для описания вращательных колебаний цилиндра со стабилизатором в воздушном потоке. Уравнение движения цилиндра со стабилизатором содержит моменты аэродинамических сил и сопротивление подвески.
Методом Крылова-Боголюбова уравнение сводится к системе двух обыкновенных дифференциальных уравнений для медленно меняющейся амплитуды колебаний и фазы. Найдены решения, соответствующие установившимся колебаниям с постоянной амплитудой. Модель предсказывает, что зависимость квадрата амплитуды колебаний
является линейной функцией обратной скорости воздушного потока. Число Струхаля колебаний цилиндра является линейной функцией квадрата амплитуды и, следовательно, зависимость числа Струхаля от обратной скорости также является линейной.
В аэродинамической трубе поставлены эксперименты, проверяющие предсказания модели. Проведено сравнение предсказаний математической модели с результатами экспериментов, проведенных в аэродинамической трубе. В экспериментах с колеблющимся цилиндром к кормовой части цилиндра крепилась лазерная указка, луч которой при
поворотах цилиндра пересекал поверхность фотодиода. Сигнал с фотодиода регистрировался PC-осциллографом Velleman PCS500A, связанным с персональным компьютером. Расшифровка сигнала позволила определить период и амплитуду колебаний.
Эксперименты подтвердили предсказания математической модели.
Переведенное названиеRotational oscillations of the cylinder with stabilizer in the gas flow
Язык оригиналарусский
Страницы (с-по)672-679
ЖурналВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. АСТРОНОМИЯ
Том6(64)
Номер выпуска4
DOI
СостояниеОпубликовано - 2019

Ключевые слова

  • Аэродинамическая труба
  • плохо обтекаемое тело
  • нестационарные силы
  • Колебания
  • Математическое моделирование

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «Вращательные колебания цилиндра со стабилизатором в потоке газа». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать