导流构型制造技术

本发明专利技术属于水下结构设计领域，是一种能减小水流阻力以及涡激振动的构型。导流构型设计包括结构前部圆形化、加大绕流结构截面长度、结构尾部平缓化、低粗糙度。导流构型设计实现了采用该构型设计的结构在单向流场中能有效减少结构在流场中受到的形状阻力，带来良好的降阻效果；实现了延缓流体结构尾部的流动分离从而降低漩涡对结构的影响，从而达到结构减振作用，确保结构顺利工作。采用本发明专利技术能够实现水下结构的减阻、减振目标，最小限度的降低环境因素对结构的影响，从而保障水下结构能够高效、稳定的运行工作。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于水下结构领域，是一种能有效排除水下复杂环境对结构工作性能影响的构型设计。该构型在设计时将涡激振动及扰流阻力同时考虑，实现了降低涡激振动对结构的干扰，减小结构在水下所受阻力，保证结构工作性能。
技术介绍
：流体绕过水下结构时，除了产生绕流阻力，还会伴随周期性的漩涡脱落，使水下结构产生周期性的水平力和横向力，产生涡激振动。为了减小流场涡激振动引起的水下结构动力响应幅度，目前在工程中采用多种抑制涡激振动的方法。应用最多的是安装扰流装置，其基本原理是通过改变结构周围绕流流场，从而有效抑制漩涡的形成和脱落。扰流器装备有表面凸起、覆盖等多种形式。采用如上诉的扰流结构的确能有效减少涡激振动，但是减小涡激影响的同时，会给结构带来较大的绕流阻力，造成水下结构投资加大，运营成本变高。本专利技术的目的在于提出一种更加合理的水下构型设计，减小涡激振动影响的同时，将绕流阻力带来的影响降到最低。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提出了一种能够使结构在复杂水下环境中降阻减振的构型设计，当结构外形采用本专利技术时，能够像其他扰流器一样起到减小涡激影响，同时避免了扰流器带来的附加阻力，而且具有制造简单、不需要二次安装的特点。本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：构型设计迎流端采用半圆型设计，避免徒直和尖锐角迎流面，有效降低迎流面阻力；构型设计增加迎流截面长高比，延长边界层附着长度，从而减缓涡流影响；构型设计末端尾部同样采用平缓的半圆型设计，延迟边界层分离，降低绕流阻力；构型设计增加结构表面粗糙度，能够缩小绕流尾流区，达到降阻效果。有益效果： 采用本专利技术能够为水下结构带来降阻减振的效果，从而具有减少投资、提高结构功能稳定性和工作效率、减少维修量等益处。附图说明：图1是本专利技术总图。图中：1-迎流端半圆形设计，2-高比例截面长高比，3-尾端半圆形设计，4-一定粗糙度。 具体实施方式：1.迎流端采用半圆形设计。在众多迎流端构形中，半圆形构型如图1中(1)所示，降阻能力最好，它避免了绕流流体从角点直接分离。2.构形绕流截面沿来流方向的长度比绕流截面高度(垂直来流方向长度)显著增大，如图1中(2)所示，并保持固定比例。来流流过结构时，流体会附着在结构表面，当流体剥离表面时会长生压力差，从而形成漩涡。由于构形沿来流方向长度充裕，会延缓上诉过程的发生，直接降低漩涡对结构的影响。3.尾部构型如图1中(3)所示，同样采用半圆形构型，原理与迎流端采用半圆形构型相同。4.构形表面采用特定粗糙度如图1中(4)所示，使绕流流体提前湍流化，从而降低结构绕流阻力。粗糙度的选择需要根据结构迎流面高度、流体流速和流体密度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下结构的构型设计，其特征在于，包括前部圆形化、长绕流截面、构型尾部平缓化和粗糙度。

【技术特征摘要】
1.一种水下结构的构型设计，其特征在于，包括前部圆形化、长绕流截面、构型尾部平缓化和粗糙度。2.根据权利要求1所述的前部圆形化，其特征在于，所述的前部迎流端采用半圆形设计。3.根据权利要求1所述的长绕流截面，其特征在于，绕流面...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家海，孙建锐，李益琴，俞晓红，姜永生，宁文龙，
申请(专利权)人：水科远大北京交通设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11