English
Język Polski
Badania modelowe oddziaływania wiatru na komin z konstrukcją siatki osłonowej
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2021.138050Abstrakt
Przedmiotem badań w tunelu aerodynamicznym był stalowy komin wysokości 85 m, o konstrukcji cylindrycznej z umieszczoną w górnej części konstrukcją siatki osłonowej. Model górnej części komina wykonany w skali 1:19 został wyposażony w 3 poziomy punktów pomiarowych ciśnienia wiatru. Każdy poziom zawierał 24 punkty połączone ze skanerami ciśnienia. Na podstawie pomiarów ciśnienia wyznaczono średni i chwilowy współczynnik oporu aerodynamicznego oraz współczynniki siły bocznej. Następnie określono współczynniki porywów wiatru dla tych dwóch składowych działania wiatru. Ponadto dla każdego sygnału ciśnienia wykonano szybką transformację Fouriera. Średnie składowe siły działania wiatru zostały również określone przy użyciu wagi aerodynamicznej. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że rozwiązanie zastosowane w górnej części projektowanego komina jest poprawne z punktu widzenia aerodynamiki budowli. Podczas badań modelowych górnej części komina praktycznie nie zaobserwowano wzbudzeń wirowych. Podstawowym wzbudzeniem dynamicznym tej części komina są turbulencje atmosferyczne.Bibliografia
[1] Zdravkovich M.M., “Review and classification oof various aerodynamic and hydrodynamic means for suppressing vortex shedding”. J.Wind Eng. Ind. Aerodyn., 7(2): pp. 145-189, 1981.
[2] Arunachalam, S., & Lakshmanan, N. (2015). “Across-wind response of tall circular chimneys to vortex shedding”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 145, pp. 187-195, https://doi.org/10.1016/j.jweia.2015.06.005.
[3] Wang, L., & Fan, X. (2019). “Failure cases of high chimneys: A review”. Engineering Failure Analysis, 105, pp. 1107-1117, https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2019.07.032.
[4] Vickery, B. J., & Basu, R. I., “The response of reinforced concrete chimneys to vortex shedding”. Engineering Structures, 6(4), pp. 324-333, 1974
[5] Flaga A., “Wind vortex-induced excitation and vibration of slender structures-single structure of circular crosssection normal to flow”. Monograph No. 202. Cracow University of Technology, Cracow 1996.
[6] Lipecki, T., & Flaga, A. (2013). “Vortex excitation model. Part I. mathematical description and numerical implementation”. Wind and Structures, 16(5), pp. 457-476.
[7] Lipecki, T., & Flaga, A. (2013). “Vortex excitation model. Part II. application to real structures and validation”. Wind and Structures, 16(5), pp. 477-490, https://doi.org/10.12989/was.2013.16.5.477.
[8] Brownjohn, J. M. W., Carden, E. P., Goddard, C. R., & Oudin, G. (2010). “Real-time performance monitoring of tuned mass damper system for a 183 m reinforced concrete chimney”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 98(3), pp. 169-179, https://doi.org/10.1016/j.jweia.2009.10.013.
[9] Christensen, R. M., Nielsen, M. G., & Støttrup-Andersen, U. (2017). “Effective vibration dampers for masts, towers and chimneys”. Steel Construction, 10(3), pp. 234-240, https://doi.org/10.1002/stco.201710032.
[10] Belver, A. V., Ibán, A. L., & Lavín Martín, C. E. (2012). “Coupling between structural and fluid dynamic problems applied to vortex shedding in a 90m steel chimney”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 100(1), pp. 30-37.
[11] Verboom, G. K., & van Koten, H. (2010). “Vortex excitation: Three design rules tested on 13 industrial chimneys”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 98(3), pp. 145-154, https://doi.org/10.1016/j.jweia.2009.10.008.
[12] Kawecki, J., & Żurański, J. A. (2007). ”Cross-wind vibrations of steel chimneys - A new case history”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 95(9-11), pp. 1166-1175.
[13] Lupi, F., Höffer, R., & Niemann, H.-J. (2021). “Aerodynamic damping in vortex resonance from aeroelastic wind tunnel tests on a stack”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 208, pp. 104-438.
[14] Lupi, F., Niemann, H.-J., & Höffer, R. (2017). “A novel spectral method for cross-wind vibrations: Application to 27 full-scale chimneys”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 171, pp. 353-365, https://doi.org/10.1016/j.jweia.2017.10.014.
[15] Rahman, S., Jain, A. K., Bharti, S. D., & Datta, T. K. (2020). “Comparison of international wind codes for across wind response of concrete chimneys”. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 207, pp. 104-401.
[16] Ruscheweyh H., “Dynamische Windwirkung an Bauwerken. Band 2: Praktische Anwendungen. Bauverlag”. Wiesbaden und Berlin, 1982.
[17] Blevins R.D., “Flow-induced vibration. Second edition”. Van Nostrand Reinhold, New York 1990.
[18] Flaga A., “Wind engineering - fundamentals and applications” (in Polish), Arkady, Warsaw (2008).
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
