Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Practical problems of dynamic similarity criteria in fluid-solid interaction at different fluid-solid relative motions

Flaga Andrzej, Kłaput Renata, Flaga Łukasz

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 1

97--120

EN

The work concerns dynamic similarity criteria of various phenomena occurring in hydraulics and fluid dynamics originally derived from ratios of forces and forces moments affecting these phenomena. The base of dynamic similarity criteria formulations and considerations is A. Flaga’s method and procedure for determining dynamic similarity criteria in different issues of fluid–solid interactions i.e. at different fluid–solid relative motions. The paper concerns the determination and analysis of dynamic similarity criteria for various practical problems encountered mainly in hydraulics and fluid dynamics at steady, smooth fluid onflow in front of a solid. Moreover, the cases of mechanically induced vibrations of a body in a stationary fluid moving with constant velocity in front of the body have been presented. Assuming authorial method and procedure for determining dynamic similarity criteria, its have been presented and analysed in the paper both well known similarity numbers obtained in another way (e.g. from dimensional analysis or differential equations for particular problems – as Reynolds, Froude, Euler, Cauchy, Strouhal, Mach numbers) – as well as several new similarity numbers encountered in different fluid solid interaction problems (e.g. new forces and moments coefficients encountered in problems of vibrating solid bodies in fluids).

PL

Praca dotyczy kryteriów podobieństwa dynamicznego różnych zjawisk zachodzących w hydraulice i dynamice płynów, oryginalnie wyprowadzonych ze stosunków sił i momentów sił wpływających na te zjawiska. Podstawą formułowania i rozważań dotyczących kryteriów podobieństwa dynamicznego jest metoda i procedura Andrzeja Flagi dotycząca wyznaczania kryteriów podobieństwa dynamicznego w różnych zagadnieniach interakcji płyn-ciało stałe, tj. przy różnych względnych ruchach płynu i ciała stałego. Praca dotyczy wyznaczania i analizy kryteriów podobieństwa i analizy różnych praktycznych problemów spotykanych głównie w hydraulice i mechanice płynów przy ustalonym bezturbulencyjnym napływie płynu przed ciałem stałym. Ponadto przedstawiono przypadki drgań ciała stałego wymuszonych mechanicznie przy stacjonarnym ruchu płynu ze stał ą prędkością przed ciałem stałym. Przyjmując autorską metodę i procedur ę wyznaczania kryteriów podobieństwa dynamicznego, w pracy przedstawiono i analizowano zarówno znane liczby kryterialne otrzymane na innej drodze (np. z analizy wymiarowej czy równań różniczkowych danego zagadnienia – jak liczby: Reynoldsa, Froude’a, Eulera, Cauchy’ego, Strouhala, Macha) – ale także wiele nowych liczb kryterialnych występujących w różnych zagadnieniach interakcji płyn – ciało stałe (np. nowe współczynniki sił i momentów aerodynamicznych występujących w zagadnieniach drgań ciał stałych w płynach).

2

Flaga Andrzej, Kłaput Renata, Flaga Łukasz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e28, 2023

EN

The work concerns dynamic similarity criteria of various phenomena occurring in aerodynamics of buildings and structures, hydraulics and fluid dynamics derived from ratios of forces and forces moments affecting these phenomena. It consists of three parts. Part I concerns the bases of dynamic similarity criteria formulated in such a way in relations to the problems of fluid-solid interaction at different fluid-solid relative motions. At the end of this part, authorial method and procedure for determination of dynamic similarity criteria in fluid-solid interaction issues have been presented.

3

Wind tunnel model tests of wind action on the chimney with grid-type curtain structure

Flaga Andrzej, Kłaput Renata, Flaga Łukasz, Krajewski Piotr

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

177--196

EN

The subject of the wind tunnel tests is a steel chimney 85 m high of cylindrical - type structure with a grid-type curtain structure situated at its upper part. The model of the upper part of the chimney made in the scale of 1:19 was equipped with 3 levels of wind pressure measurement points. Each level contained 24 points connected with pressure scanners. On the base of the pressure measurements, both mean and instantaneous aerodynamic drag and side force coefficients were determined. Next wind gust factors for these two wind action components were determined. Moreover, for each pressure signal Fast Fourier Transform was done. Mean wind action components were also determined using stain gauge aerodynamic balance. Obtained results make possible to conclude that the solution applied in the upper part of the designed chimney is correct from building aerodynamics point of view. Some minor vortex excitations were observed during model tests of the upper part of the chimney. The basic dynamic excitation of this part of the chimney is atmospheric turbulence.

PL

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.

4

Model tests of global stability of two types of lightning protection masts under wind action

Flaga Andrzej, Kłaput Renata, Kocoń Agnieszka

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 1

93--112

EN

The paper presents results of wind tunnel experiments of wind action on two free-standing lighting protection masts: cantilevered and tripod. Own similarity criteria concerning phenomenon of global stability loss were used in these tests. It was determined whether masts fulfill the requirements of overturning and shift global stability in range of base wind velocities adequate for Poland and different categories of terrain roughness according to the Eurocode [13]. Two possible forms of the loss of the global stability of lighting protection masts in strong wind were considered: overturning a mast and shifting of mast as a whole structures. The measurements were conducted for eight directions of wind attack, five positions of masts on the roof, two settings of the mast for tripod mast and one for cantilevered mast, two categories of terrain roughness. Conducted tests allowed to determine whether it is safe to locate tripod mast in all wind zones in Poland. Cantilevered mast can be located safely in I and II wind zone in Poland.

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki badań oddziaływania wiatru na dwa wolnostojące maszty odgromowe: pojedynczy i na trójnogu. W badaniach tych zastosowano własne kryteria podobieństwa dotyczące zjawiska globalnej utraty stateczności. Określono, czy maszty spełniają warunki stateczności globalnej na obrót i przesuw w zakresie prędkości bazowych wiatru adekwatnych dla Polski i różnych kategorii chropowatości terenu według Eurokodu [13]. Rozpatrywano dwie możliwe formy utraty globalnej stateczności masztów przy silnym wietrze: wywrócenie masztu (jako całości) i przesunięcie masztu (jako całości). Pomiary przeprowadzono dla ośmiu kierunków natarcia wiatru, pięciu położeń masztu na dachu, dwóch ustawień masztu na trójnogu i jednego ustawienia masztu pojedynczego, dwóch kategorii chropowatości terenu. Przeprowadzone badania pozwoliły na stwierdzenie, czy bezpiecznie jest ustawić maszt na trójnogu we wszystkich strefach wiatrowych w Polsce. Wykazano, że maszt pojedynczy może być ustawiony w I i II strefie wiatrowej w Polsce.