Исследователи лаборатории аэромеханики и волновой динамики совместно с учеными лаборатории экспериментальной гидродинамики НИИ механики МГУ изучили новый тип резонансных вихревых колебаний (Vortex-induced vibrations, VIV). Результаты опубликованы в журнале Q1 Journal of Fluids and Structures.
На сегодняшний день в мире активно изучается создание новых типов ветрогенераторов для применения в зонах, где эксплуатация традиционных роторных ветряков невозможна.
Одна из исследуемых технологий основана на принципе резонансных вихревых колебаний плохообтекаемых цилиндрических тел, помещенных в поток газа или жидкости. Движения вызваны действием периодической силы со стороны дорожки Кармана, образующейся за цилиндром. Для успешного применения технологии в создании ветрогенераторов необходимо исследование VIV как явления.
В рамках анализа было установлено, что наряду с ожидаемым поперечным типом VIV имеет место также возбуждение вращательного типа колебаний, вызванного резонансом с крутильной модой балки играющей роль пружины для цилиндра.
Выявлено, что во вращательном VIV дорожки Кармана сходят в противофазе, что является нетипичным для класса задач, которым свойственна квазидвумерная картина схода вихревой дорожки по размаху цилиндра.
- Ярослав Демченко, младший научный сотрудник лаборатории аэромеханики и волновой динамики НИИ механики МГУ
Проведенная работа позволила расширить область применения рассматриваемого типа ветрогенератора, а также зафиксировать нетипичную для VIV картину схода вихрей за цилиндром.
Изображения: пресс-служба МГУ
