Сотрудники лабораторий аэромеханики и волновой динамики и лаборатории экспериментальной гидродинамики НИИ механики МГУ изучили новый тип резонансных вихревых колебаний (Vortex-inducedvibrations, VIV).

На сегодняшний день в мире активно изучается создание новых типов ветрогенераторов для применения в зонах, где эксплуатация традиционных роторных ветряков невозможна.

Одна из исследуемых технологий основана на принципе резонансных вихревых колебаний плохообтекаемых цилиндрических тел, помещенных в поток газа или жидкости. Движения вызваны действием периодической силы со стороны дорожки Кармана, образующейся за цилиндром. Для успешного применения технологии в создании ветрогенераторов необходимо исследование VIV как явления.

В рамках анализа было установлено, что наряду с ожидаемым поперечным типом VIV имеет место также возбуждение вращательного типа колебаний, вызванного резонансом с крутильной модой балки играющей роль пружины для цилиндра. «Выявлено, что во вращательном VIV дорожки Кармана сходят в противофазе, что является нетипичным для класса задач, которым свойственна квазидвумерная картина схода вихревой дорожки по размаху цилиндра», - сообщил один из соавторов исследования Ярослав Демченко.

Проведенная работа позволила расширить область применения рассматриваемого типа ветрогенератора, а также зафиксировать нетипичную для VIV картину схода вихрей за цилиндром.

Результаты опубликованы в журнале первого квартиля Journal of Fluids and Structures: https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2025.104266.