卡门涡街效应视频?流体力学中比较有意思的现象有哪些?( 二 )
如果卡门涡街效应十分强烈,使得桥面振动幅度增大,最终达到桥梁的固有频率 。结果就会出现共振现象,桥梁将会发生剧烈的振动,从而导致桥梁垮塌,这在现实中有发生过 。
1940年,横跨塔科马海峡的塔科马海峡悬索桥建成通车 。然而,仅过了几周,桥面就开始出现异常的抖动 。经过几个月的摇摆之后,塔科马海峡大桥的桥面最终扭曲断掉,大桥发生垮塌 。
根据塔科马海峡大桥模型的风洞测试,大桥崩塌的原因正是卡门涡街效应引发的剧烈共振现象 。塔科马海峡大桥的桥面不够厚,使其无法承受强风造成的卡门涡街效应,最终风速为65公里/小时的大风吹垮了大桥 。
此后,人们意识到,桥梁建造之前先要对模型进行严格的风洞测试 。而且桥梁上还要设计一些气孔,破坏卡门涡街效应 。10年之后,经过严格仿真测试的新塔科马海峡大桥又建起来,如今它还在正常通行 。
现代桥梁的设计都会考虑到卡门涡街效应,以后基本上不可能会出现塔科马海峡吊桥那样的崩塌现象 。
Q5:流体力学中比较有意思的现象有哪些?很多哦!比如:
1.卡门涡街是流体力学中重要的现象,在自然界中常可遇到,在一定条件下的定常来流绕过某些物体时,物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡,经过非线性作用后,形成卡门涡街 。如水流过桥墩,风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成卡门涡街 。
【卡门涡街效应视频?流体力学中比较有意思的现象有哪些?】2.船吸现象,当两船并行时,因两船间水的流速加快,压力降低,外舷的流速慢,水压力相对较高,左右舷形成压力差,推动船舶互相靠拢 。另外,航行船舶的首尾高压区及船中部的低压区,也会引起并行船舶的靠拢和偏转,这些现象统称为船吸 。1912年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行,在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶,两艘船似乎在比赛,彼此靠得较拢,平行着驶向前方 。忽然,正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似地,一点也不服从舵手的操纵,竟一头向“奥林匹克”号闯去 。最后,“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,撞出个大洞,酿成一件重大海难事故 。
3.高尔夫球的形状 。高尔夫球表面有意制造了许多的凹痕,这与球体绕流(即绕球体的流动)的湍流转捩及分离流现象有关 。光滑球体绕流时,湍流转捩发生的晚,与湍流对应的规则流动称为层流 。而层流边界层较易发生流动分离现象(即流线离开球的表面),造成球体背后较大的死水区,产生很大的阻力(形阻) 。使高尔夫球飞行的距离很小 。而球体表面有凹痕时,凹痕促使湍流转捩发生,湍流边界层不易发生流动分离现象,从而使球体背后的死水区小,减少了阻力 。使高尔夫球飞行的距离增大 。湍流的摩阻比层流要大,但与形阻相比,起得作用很小,总的阻力还是变小了 。高尔夫球表面的小突起,也能起到促使分离的作用,但突起对流动的干扰有些难以控制,造成一些侧向力(也可以叫升力) 。
4.虹吸是一种流体力学现象,可以不借助泵而抽吸液体 。处于较高位置的液体充满一根倒U形的管状结构(称为虹吸管)之后,开口于更低的位置 。这种结构下,管子两端的液体压强差能够推动液体越过最高点,向另一端排放 。现代日常使用橡胶软管利用虹吸原理吸走鱼缸内粪便,杂物等
Q6:请问同频共振真的能震塌一座桥吗是的 。共振就是驱动力的频率和受迫振动物体的固有频率相同,从而使受迫振动的物体的振幅达到最大,这种状态下桥身会随着振动物体一起振动,而且幅度很大,容易发生灾难性的后果 。所以部队在行军过桥时不得正步或齐步走,以免发生共振 。
另外空气的涡流流动也会使大桥产生振动,这在流体力学上称作“卡门涡街”效应,著名的塔科马大桥正是卡门涡街引起桥梁共振而倒塌,这座桥因倒塌而出名,你可以百度下,网上有倒塌视频,呵呵 。
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