Study on the Phenomenon and the Use of In-flow fluidelastic Vibration

流入流弹振动现象及其应用的研究

• 批准号: 22560234
• 负责人: NAKAMURA Tomomichi
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka Sangyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-10-20 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22560234/
• 关键词: 振動解析・試験; 流体関連振動; 流力弾性振動; エネルギーハーベスト; 自励振動; 流れ方向流力弾性振動; リミットサイクル; 流動励起振動; 振動発電; 熱交換器; 伝熱管群; 三角配列; 正方配列; ピッチ比; 空気実験; 水ループ実験; 渦励起振動; 円柱群; 直交流

It is proved that triangular cylinder arrays supposed to cross-flow can be dynamically unstable in the in-flow direction, when the flow velocity overs a limit value by the air flow test. However, the similar arrays cannot be easily unstable by water flow, ant square cylinder arrays are hard to be judged unstable even by air flow test. The specific feature of this in-flow instability is that it requires more than coupled two cylinders even in the triangular array.On the other hand, a trial to produce the energy based on this in-flow fluidelastic vibration has been conducted with a coil-magnet system set on the air flow test. The test results show the existence of the limit cycle, where the amplitude of the cylinder keeps at the certain value even if it is at the instability, due to the damping effect of the energy harvesting itself.

通过气流试验证明，当流速超过某一极限值时，以横流为目的的三角形圆柱阵列在入流方向上是动态不稳定的。然而，类似阵列在水流作用下不容易失稳，而蚂蚁方柱阵列在气流作用下也难以判断不稳定。这种流动不稳定性的具体特征是，即使在三角形阵列中，它也需要两个以上的耦合圆柱体。另一方面，在气流试验的基础上，利用线圈-磁体系统进行了基于流动中流体弹性振动产生能量的试验。试验结果表明，由于能量收集本身的阻尼作用，即使处于不稳定状态，圆柱体的幅值也会保持在一定的极限环上。

项目成果

直交流による円柱管群配列の流れ方向流力弾性振動に関する研究

横流引起的圆柱管组布置流向水弹振动研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 鄭光澤;太田和秀;工藤健,岡部明,塩幡宏規,松下修己,藤原浩幸,依田秀夫,桜井茂雄;中村友道
• 通讯作者: 中村友道

STUDY ON IN-FLOW FLUIDELASITC INSTABILITY OF CIRCULAR CYLINDERS CAUSED BY AIR CROSS FLOW (TRIANGULAR ARRAYS)

空气横流引起的圆柱体入流流体弹性不稳定性研究（三角形阵列）

• 发表时间: 2013
• 作者: Tomomichi Nakamura;Yoshiaki Fujita;Takuya Sumitani;Shinichiro Hagiwara
• 通讯作者: Shinichiro Hagiwara

直交流による円柱群の流れ方向自励振動に関する研究(流れ直交方向の自励振動との比較)

横流引起的一组气缸流动方向自激振动研究（与垂直于流动方向的自激振动比较）

• 发表时间: 2011
• 作者: 藤田容彬;西村佳祐;小原千尋;中村友道
• 通讯作者: 中村友道

直交流による円柱群の流れ方向流力弾性振動を利用した発電に関する研究

横流引起的缸组流向水弹性振动发电研究

• 发表时间: 2014
• 作者: 岩崎雄大;新谷篤彦;伊藤智博;村井勇太;角谷拓哉，中村友道
• 通讯作者: 角谷拓哉，中村友道

直交流による円柱群の流れ方向流力弾性振動に関する研究

横流引起的缸组流向水弹振动研究

• 发表时间: 2014
• 作者: 錦織大輔;入江達弥;安田圭吾;中村友道
• 通讯作者: 中村友道