Wpływ interferencji aerodynamicznej na obciążenie wiatrem stalowych kominów wieloprzewodowych

• Autorzy: Żurański J.

Warianty tytułu

EN

Aerodynamic interference effects on wind loads of multi-flue steel chimneys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wpływ wzajemnego oddziaływania przewodów komina wieloprzewodowego, bez wspólnej osłony zewnętrznej, na obciążenie wiatrem takiego komina. Wpływ ten zbadano w tunelu aerodynamicznym na układach dwóch, trzech i czterech walców kołowych o tej samej średnicy, połączonych sztywno ze sobą. Stosunek współczynnika oporu aerodynamicznego takiego układu - z uwzględnieniem liczby przewodów - do współczynnika oporu aerodynamicznego pojedyńczego walca określono mianem współczynnika interferencji. Przedstawiono zależność współczynnika interferencji od względnej odległości między osiami walców - do wykorzystania w obliczeniach obciążenia wiatrem stalowych kominów wieloprzewodowych.

EN

The paper deals with the aerodynamic interference effects on wind loads of multi-flue steel chimneys without an external shelter. Wind tunnel tests of two, three and four cylinders rigidly connected between them were carried out in a closed circuit wind tunnel with an open working section 1,5 m in diameter. All the models had the same diameter D=60 mm and length L=600 mm. They were placed between end plates having 700 mm in diameter that provided two dimensional flow around cylinders (infinite aspect ratio of the cylinders). The distances between the axes of cylindres were: 1.0 (zero gap), 1.1 D, 1.2 D, 1.5 D and 1.8 D. The surfaces of all models were made rough using 0,3 mm steel

Słowa kluczowe

PL

komin stalowy; komin wieloprzewodowy; interferencja aerodynamiczna; obciążenie wiatrem; badanie modelowe; tunel aerodynamiczny

• Wydawca: Instytut Techniki Budowlanej
• Czasopismo: Prace Instytutu Techniki Budowlanej
• Rocznik: 2000
• Tom: R. 29, nr 2-3
• Strony: 37--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., il.

Twórcy

autor

Żurański J.

• Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa

Bibliografia

• [1] PN-93/B-03201 Konstrukcje stalowe. Kominy. Obliczenia i projektowanie
• [2] Simiu E., Scanlan R.H.: Wind Effects on Structures. Fundamentals and Applications to Design. 3rd ed., John Wiley & Sons, 1996
• [3] Maeda H., Kubo Y., Kato K., Fukushima S.: Aerodynamic characteristics of closely and rigidly connected cables for cable-stayed bridges. Bluff Body Aerodynamics & Applications III, July28 - August 1, 1996, Blacksburg, Virginia, USA
• [4] Okajima A.: Flows around Two Tandem Circular Cylinders at Very High Reynolds Numbers. Bulletin of the JSME, vol. 22, No 166, April 1979
• [5] Pannell J.R., Griffiths E.A., Coales J.D.: Experiments on the Interference between Pairs of Aeroplane Wires of Circular and Lenticular Cross Section. Advisory Committee for Aeronautics, Reports and Memoranda, No 208, 1915 (za pracą [6])
• [6] Zdravkovich M.M.: Review of flow interference between two circular cylinders in various arrangements. ASME Transactions, Journal of Fluids Engineering, 99, 1977, pp. 618-631
• [7] Zdravkovich M.M.: The effects of interference between circular cylinders in cross flow. Journal of Fluids and Structures, 1, 1987, pp. 239-261
• [8] Gu Z.F., Sun T.F., Zhang L.L.: Two circular cylinders in high-turbulence flow at supercritical Reynolds number. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 49, 1993, pp. 379-388
• [9] Yoshimura T., Savage M.G., Tanaka H., Urano D.: Wind-induced oscillations of groups of bridge stay-cables. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 54/55, 1995, pp. 251-262
• [10] Błazik-Borowa E., Flaga A., Kazakiewicz M.I.: Problemy interferencji aerodynamicznej dwóch walców kołowych. KILiW PAN, IPPT, Studia z zakresu inżynierii, nr 42, Warszawa 1997
• [11] Hémon P.: Modélisation de l'interférence de galop de cylindres circulaires en écoulement transverse, t. 324, Série II b C.R. Acad. Sci., Paris 1997
• [12] Ruscheweyh H.: Further studies of wind - induced vibrations of grouped stacks. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 11, 1983, pp. 359-364
• [13] Ślusarczyk M.: Badania aerodynamiczne kominów wieloprzewodowych. Prace Instytutu Lotnictwa, nr 47, 1971
• [14] Ciesielski R., Flaga A.: Wind load on multi - flue chimneys in truss or frame - truss housing. Seventh International Conference on Wind Engineering, Aachen 1987, Preprints, vol. 5
• [15] Jóźwiak R., Wysocki Z., Żurański J.A.: Badania modelowe obciążenia wiatrem stalowych kominów wieloprzewodowych. XXXVI Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Krynica 1990
• [16] Bukowski J.: Mechanika płynów. PWN, Warszawa 1968
• [17] Buresti G.: The effect of surface roughness on the flow regime around circular cylinders. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 8, 1981, pp. 105-114
• [18] Flaga A.: Wind vortex-induced excitation and vibration of slender structures. Single structure of circular cross-section normal to flow. Cracow University of Technology, Civil Engineering Series, Monograph No 202, 1966
• [19] Gaczek M., Kawecki J.: Drgania poprzeczne kominów stalowych wywołane wzbudzeniem wirowym. V Sympozium „Wpływ wibracji na otoczenie", Kraków - Janowice 1986
• [20] Wieselsberger C.: Über den Luftwiderstand von Kreiszylindern. Physikaiische Zeitschrift, vol.22, 1922, s. 219-224
• [21] Roshko A.: Experiments on the Flow Past a Circular Cylinder at Very High Reynolds Number. Journal of Fluid Mechanics, vol. 10, 1961, pp. 345-356
• [22] Zdravkovich M.M.: Conceptual overview of laminar and turbulent flows past smooth and rough circular cylinders. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 33, 1990, pp. 53-62
• [23] Hoerner S.F.: Fluid Dynamics Drag (published by the author), USA 1958; również: Resistance à l'avancement dans les fluides. Gauthier - Villars, Paris 1965
• [24] Morkovin M.V.: Flow around circular cylinders - a kaleidoscope of challenging fluid phenomena. ASME Symposium on Fully Separated Flow, Proceedings, 1964, pp. 102-118
• [25] Fage A., Warsap J.H.: The effects of turbulence and surface roughness on the drag of a circular cylinder. Aeronautical Research Council, Reports and Memoranda, No 1283, 1929
• [26] Szechenyi E.: Simulation de nombres de Reynolds élevés sur un cylindre en soufflerie. Recherche Aérospatiale, v. 27, 1974, pp. 155-164
• [27] Szechenyi E.: Subcritical Reynolds number simulation for two - dimensional flow over circular cylinder. Journal of Fluid Mechanics, vol. 70,1975
• [28] Żurański, J.A.: Obciążenia wiatrem budowli i konstrukcji, wyd. 2, Arkady, Warszawa 1978
• [29] Pirner M.: Aeroelasticita kruhového válce přìčně obtékaného vzdušným proudem. Studie SAV, Academia, Praha 1990
• [30] Stasiak J.: Rozwój bazy pomiarowo-badawczej w mechanice płynów w minionym 25-leciu PRL. Materiały Podsekcji Mechaniki Cieczy i Gazów Komitetu Organizacyjnego II Kongresu Nauki Polskiej. PAN, Komitet Mechaniki i Fizyki Ośrodków Ciągłych, Warszawa 1973
• [31] Bukowski J.: Technika laboratoryjna pomiarów aerodynamicznych. Wydawnictwo Instytutu Aerodynamicznego w Warszawie, Warszawa 1933
• [32] Pope A., Harper J.J.: Low-Speed Wind Tunnel Testing. John Wiley & Sons, N.Y 1966
• [33] Janik F.: Aerodynamiczna waga samostateczna. Biuletyn Głównego Instytutu Lotnictwa, Technika Lotnicza, nr 1, 1951
• [34] Weidauer G.: Der Einfluss sandraucher Oberflächen auf den aerodynamischen Widerstand und die Druckvertailung an Kreiszylindern. IfL-Mitteilungen, H.1, 1967
• [35] Żurański J.A.: Wpływ interferencji aerodynamicznej na obciążenie wiatrem stalowych kominów wieloprzewodowych (praca doktorska). Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 1998, maszyn., biblioteka ITB
• [36] Ciesielski R.: Kominy stalowe, w: Poradnik projektanta konstrukcji stalowych, t. 2, Arkady, Warszawa 1982
• [37] PN-77/B-0201 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem