正弦波浪圆柱

VIV振幅降40%

与标准圆柱相比，正弦波浪圆柱在亚临界和临界雷诺数区域的气动特性发生显著改变，其旋涡脱落引起的振动显著减弱。

孙一飞 · 刘庆宽 · Kan, Liu · Jing, Hongmiao · Chang, Xing · Shao, Linyuan · Wang, Yangxue

Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 2023

参数信息

最大涡激振动振幅降低

40 %

最大振幅对应流速提高

11 %

最大干驰振振幅降低

11 %

技术优势

VIV振幅降40%

波浪外形沿展向改变涡脱落的相位与强度，破坏涡激振动的展向相关性，从而显著降低振幅。

干驰振也降11%

该外形同时抑制干驰振，表明其在多种风致振动机制下均能发挥减振作用。

三维气动特性

压力分布与气动力系数沿展向明显变化，避免统一涡脱导致的大幅振动。

应用场景

• 斜拉索风致振动控制：直接替换现有斜拉索的圆形截面，从源头降低风致振动幅值。
• 高耸结构抗风设计：提供一种无附加减振装置的气动外形方案，简化高耸结构抗风设计。
• 海洋立管涡激振动抑制：其展向几何变化可有效破坏旋涡脱落相关性，抑制立管涡激振动。
• 无人机机体减阻：波浪外形在部分工况下可能减小压差阻力，并改善飞行器气动稳定性。