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vortex shedding是什么意思,vortex shedding的意思翻译、用法、同义词、例句

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常用词典

  • [流] 涡旋脱落

  • 例句

  • The frequency of vortex shedding was determined with a laser interferometer.

    涡的分离频率由激光干涉仪测量。

  • The vortex shedding vibration will take place at the relative low wind speed because of arches blunt section.

    并且,钝体截面的主拱在低风速下容易产生涡激振动。

  • Such parameters of flow characteristics are investigated as lift and drag coefficient and vortex shedding frequencies.

    计算了圆柱的升阻力系数、尾涡脱落频率等描述绕流问题的主要参量。

  • In present paper, the correlation length measuring techniques of vortex shedding from a circular cylinder are stu***d.

    本文探讨了圆柱绕流脱落旋涡空间相关长度的测量技术。

  • The paper concerns the stability of Tension Leg Platform (TLP) tethers nonlinear oscillation induced by vortex shedding.

    本文研究海洋张力腿平台的张力腿由于涡激产生的非线性振动的稳定性。

  • 专业解析

    涡旋脱落(Vortex Shedding)是流体力学中的一个重要现象,指流体(如空气或水)流经钝体(非流线型物体)时,在其下游产生周期性交替脱落的旋涡结构。其核心机制和影响如下:


    一、物理机制

    1. 边界层分离:当流体流经钝体(如圆柱体、方柱或桥梁截面)时,物体后缘的边界层因逆压梯度发生分离。
    2. 交替涡旋形成:分离的剪切层卷曲成旋转方向相反的旋涡,并在物体两侧交替脱落(如左侧产生顺时针涡旋,右侧产生逆时针涡旋)。
    3. 卡门涡街(Kármán Vortex Street):周期性脱落的旋涡在物体下游排列成两排交错、旋转方向相反的涡列,形成稳定的涡街结构(见图1)。该现象在雷诺数 ( Re > 90 ) 时显著出现(( Re = frac{rho U D}{mu} ),其中 (rho) 为流体密度,(U) 为流速,(D) 为特征长度,(mu) 为动力黏度)。

    二、关键参数:斯托罗哈数(Strouhal Number)

    涡旋脱落频率 ( f ) 由斯托罗哈数 ( St ) 决定: $$ St = frac{f D}{U} $$ 其中:


    三、工程影响与风险

    1. 结构振动与疲劳:周期性涡脱落会在物体上产生交变升力/阻力,若其频率接近结构固有频率,将引发共振(如塔科马海峡大桥风致坍塌事故)。
    2. 噪音与空蚀:涡脱落可产生气动噪声(如风吹电线嗡鸣),高速流体中还会诱发空化腐蚀。
    3. 热交换器设计:管束间的涡脱落增强湍流混合,提升传热效率,但需避免共振破坏。

    四、应用领域

    1. 风工程:超高层建筑、烟囱、斜拉桥的防风振设计(如安装螺旋扰流条破坏涡脱落的周期性)。
    2. 航空航天:飞机起落架、火箭整流罩的减振优化。
    3. 能源工程:风力机叶片、海洋平台桩柱的涡激振动(VIV)抑制。
    4. 流体测量:涡街流量计利用脱落频率与流速的正比关系测量流量(( Q propto f ))。

    权威参考文献

    1. White, F. M. (2011). Fluid Mechanics (7th ed.). McGraw-Hill. (经典流体力学教材,详述边界层理论与涡脱落机制)
    2. NASA Technical Reports: "Vortex Shedding Dynamics" (公开数据库,涵盖航空航天领域涡脱落研究)
    3. ASCE Structural Division: "Wind-Induced Vibration Guidelines" (美国土木工程师协会的结构抗风规范)
    4. Journal of Fluids and Structures: 实验与数值模拟研究涡脱落的核心期刊
    5. ISO 13710:2010: 石油天然气工业中涡激振动的评估标准

    (注:链接为相关机构主域名,具体文献可通过其站内搜索获取)

    网络扩展资料

    "Vortex shedding" 是流体力学领域中的专业术语,指流体流经非流线型物体时,因边界层分离产生周期性涡旋脱落的现象。其核心特征和原理可归纳为:

    1. 基本定义
      当流体(如空气或水)绕过圆柱体、桥梁墩柱等钝体时,物体后方会交替形成旋转方向相反的涡旋,并以周期性方式脱离物体表面。这种现象被称为涡旋脱落(vortex shedding),属于流体不稳定性的一种表现。

    2. 典型现象——卡门涡街
      周期性脱落的涡旋会排列成规则的涡列,称为卡门涡街(Kármán vortex street)。其形成条件与雷诺数(Reynolds number)密切相关,当雷诺数在300-3×10⁵范围内时最为明显。

    3. 工程应用与影响

      • 结构振动:涡脱产生的周期性作用力可能引发建筑物、烟囱等结构的共振(如塔科马海峡大桥坍塌事故)
      • 流体机械:影响飞机机翼、涡轮叶片的气动性能,需通过涡流发生器优化设计
      • 海洋工程:水下管道、钻井平台支柱需考虑涡激振动(VIV)的防护。
    4. 关键参数
      涡脱频率可通过斯特劳哈尔数(Strouhal number)公式计算: $$ St = frac{f cdot D}{U} $$ 其中 ( f ) 为脱落频率,( D ) 为特征长度(如圆柱直径),( U ) 为流体速度。典型圆柱体的 ( St ) 值约0.2。

    该现象在风洞实验、流体机械设计、气象预测等领域具有重要研究价值。其发音为/ˈvɔːrteks ˈʃedɪŋ/,复数形式为vortices shedding。

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