Characteristics of fluctuating lift forces of a circular cylinder during generation of vortex excitation

Kim, Sangil; Sakamoto, Hiroshi

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자료유형: 학술저널

저자정보: Kim, Sangil (Department of Mechanical Engineering, Kitami Institute of Technology) Sakamoto, Hiroshi (Department of Mechanical Engineering, Kitami Institute of Technology)

저널정보: 테크노프레스 Wind & structures Wind & structures 제9권 제2호

발행연도: 2006.1

수록면: 109 - 124 (16page)

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This paper describes the characteristics of the fluctuating lift forces when a circular cylinder vibrates in the cross-flow direction. The response characteristics on elastically supported the circular cylinder was first examined by a free-vibration test. Next, flow-induced vibrations obtained by the free-vibration test were reproduced by a forced-vibration test, and then the characteristics of the fluctuating lift forces, the work done by the fluctuating lift, the behavior of the rolling-up of the separated shear layers were investigated on the basis of the visualized flow patterns. The main findings were that (i) the fluctuating lift forces become considerably large than those of a stationary circular cylinder, (ii) negative pressure generates on the surface of the circular cylinder when the rolling-up of separated shear layer begins, (iii) the phase between the fluctuating lift force and the cylinder displacement changes abruptly as the reduced velocity $U_r$ increases, and (iv) whether the generating cross-flow vibration becomes divergent or convergent can be described based on the work done by the fluctuating lift force. Furthermore, it was found that the generation of cross-flow vibration can be perfectly suppressed when the small tripping rods are installed on the surface of the circular cylinder.

#circular cylinder #cross-flow vibration #vortex excitation #fluctuating fluid forces #displacement #separated shear layers #phase

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Kim, Sangil

소속기관 Department of Mechanical Engineering, Kangwon National University

주요연구분야 공학 > 전기전자공학 > 전기공학

논문수 3 이용수 4

Sakamoto, Hiroshi

소속기관 Department of Mechanical Engineering, Kitami Institute of Technology

주요연구분야 공학 > 전기전자공학 > 전기공학

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