Badanie śladu aerodynamicznego modelu oblodzonego cięgna mostu podwieszonego

• Autorzy: Górski P. , Tatara M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.49

Warianty tytułu

EN

Investigation of the wake behind iced cable model of cable-supported bridge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono sposób i wyniki badania płaskiego przepływu powietrza w śladzie aerodynamicznym za nieruchomym modelem oblodzonego cięgna mostu podwieszonego w zakresie liczby Reynoldsa od 2,7·104 do 6,4·104, przy średniej intensywności turbulencji 3%. Badania wykonano w tunelu aerodynamicznym z komorą klimatyczną Laboratorium Czeskiej Akademii Nauk w Telč. W komorze klimatycznej przeprowadzono doświadczalne oblodzenie modelu cięgna mostowego o osi nachylonej pod kątem 30° do płaszczyzny poziomej. Kształt oblodzonej powierzchni cięgna zarejestrowano metodą fotogrametrii cyfrowej. Do badań w komorze aerodynamicznej wykonano nowy model oblodzonego cięgna metodą druku 3D. Badanie śladu aerodynamicznego wykonano z zastosowaniem optycznej wizualizacji PIV (ang. Particle Image Velocimetry), zwanej cyfrową anemometrią obrazową. Na podstawie wizualizacji ustalone zostały prędkości i kierunki przepływu poszczególnych strug powietrza, parametry geometryczne ścieżki wirowej i lokalizacja punktów oderwania od modelu warstwy przyściennej powietrza. Otrzymane wyniki pozwoliły na poznanie zjawisk zachodzących podczas opływu powietrza wokół modelu oblodzonego cięgna.

EN

The paper presents the method and results of wind tunnel investigations of two-dimensional airflow in the wake of the stationary iced cable model of cable-supported bridge. The investigations were conducted within the range of the Reynolds number between 2.7·104 and 6.4·104 with the mean turbulence intensity of about 3%. The investigations were performed in the Climatic Wind Tunnel Laboratory of the Czech Academy of Sciences in Telč. The experimental icing of the inclined cable model at an angle of 30° to the horizontal plane in the climatic chamber of the laboratory was made. The shape of the iced model was registered by a numerical photogrammetry method. For the aerodynamic tunnel investigations the new iced cable model was made by using 3D printing method. The investigations of the wake behind the iced cable model were made using the optical visualization, called Particle Image Velocimetry (PIV). The visualization provided the information about the velocity and the direction of each separate flow streams, the geometrical features of the vortex street and the location of the separation points of flowboundary layer. The visualization results allowed to recognize the phenomena existing during the airflow around the stationary iced cable model.

Słowa kluczowe

PL

badanie aerodynamiczne; tunel aerodynamiczny; most podwieszony; cięgno oblodzone; wizualizacja; model 3D; ślad aerodynamiczny

EN

aerodynamic testing; wind tunnel; cable-supported bridge; iced cable; visualization; 3D model; aerodynamic wake

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 1/I
• Strony: 415--422
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., il.

Twórcy

autor

Górski P.

• Politechnika Opolska, Wydział Budownictwa i Architektury

autor

Tatara M.

• Politechnika Opolska, Wydział Budownictwa i Architektury

Bibliografia

• [1] Cameron S.M.: PIV algorithms for open-channel turbulence research: Accuracy, resolution and limitations, Journal of Hydro-environment Research, vol. 5, 2011, pp. 247-262.
• [2] Flaga A.: Inżynieria wiatrowa, Arkady, Warszawa 2008.
• [3] Gjelstrup H., Georgakis C., Larsen A.: A preliminary investigation of the hanger vibrations on the Great Belt East Bridge, Proc. of the 7th International Symposium on Cable Dynamics, 10-13 December 2007, Wiedeń, Austria, CD-ROM.
• [4] Górski P., Pospišil S., Kuznetsov S., Tatara M., Marušić A.: Strouhal number of bridge cables with ice accretion at low flow turbulence, Wind and Structures, vol. 22, no. 2, 2016, pp. 253-272.
• [5] Górski P., Pospišil S., Kuznetsov S., Tatara M.: Badania modelowe współczynnika oporu aerodynamicznego oblodzonego cięgna mostu podwieszonego, Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego, Bydgoszcz 2015, s. 55-62.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.