卡门涡街现象分析

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卡门涡街原理

卡门涡街原理

卡门涡街原理
卡门涡街原理是一种流体动力学现象,指的是在流体穿过一个窄缝或者绕过一
个圆柱体时,会产生一系列的交替旋转的涡流。

这一现象最早由匈牙利科学家卡门在20世纪20年代发现并描述,因此得名为卡门涡街。

卡门涡街原理在工程学和物理学中有着广泛的应用。

在建筑设计中,我们可以
利用卡门涡街原理来减小建筑物受风的阻力,减小风压对建筑物的影响。

在风力发电机的设计中,也可以利用卡门涡街原理来提高风力发电机的效率。

此外,在汽车、飞机等交通工具的设计中,也可以利用卡门涡街原理来减小空气阻力,提高运行效率。

卡门涡街原理的产生机理主要是由于流体在穿过窄缝或者绕过圆柱体时,会形
成交替的压力区和吸力区。

当流体通过窄缝或者绕过圆柱体时,由于流速的增大和减小,会导致压力的变化,从而形成交替的涡流。

这些交替的涡流会产生一种周期性的力,称为卡门涡街力,这种力会影响到流体的运动状态。

在实际应用中,我们可以通过改变窄缝的宽度、改变圆柱体的直径或者改变流
体的流速来控制卡门涡街的产生。

通过合理地设计和控制,我们可以利用卡门涡街原理来达到我们想要的效果,比如减小阻力、提高效率等。

总的来说,卡门涡街原理是一种重要的流体动力学现象,它在工程学和物理学
中有着广泛的应用。

通过对卡门涡街原理的研究和应用,我们可以不断地改进和优化各种工程设计,提高能源利用效率,降低能源消耗,推动工程技术的发展。

希望通过本文的介绍,读者们对卡门涡街原理有了更深入的了解,也能够在实
际应用中更好地利用这一原理,为工程技术的发展做出更大的贡献。

卡门涡街现象的例子

卡门涡街现象的例子

卡门涡街现象的例子
卡门涡街是一种在城市中常见的气象现象,通常出现在高楼大厦间的狭窄街道上。

这种现象在城市中很常见,尤其是在建筑密集的地区,如商业区或市中心。

卡门涡街的特点是街道狭窄,高楼大厦围绕,导致风在街道上形成旋涡状流动,给行人和车辆带来一定的不便和危险。

在卡门涡街中,风速会显著增加,风向也会发生变化,甚至可能出现突然的风暴。

这种气象现象会给行人行走带来困难,可能会造成行人失衡甚至被风吹倒。

对于驾驶车辆的人来说,卡门涡街也会增加驾驶的难度,特别是对于高大车辆或摩托车来说更是如此,容易受到侧风的影响而失控。

一个经典的卡门涡街现象的例子是纽约市的曼哈顿区,特别是在金融区和商业区的一些街道上,由于高楼大厦的密集建设,街道狭窄,风道受限,经常会出现强风和旋涡。

在这些街道上行走或驾驶车辆的人们都会感受到风的强劲和不稳定,需要特别小心谨慎。

另一个例子是香港的中环地区,由于大厦林立,很多街道被高楼大厦所环绕,风道受限,经常会形成卡门涡街。

在这些街道上行走的人们会感受到突然的风暴和风向的变化,可能会对行人和车辆的安全造成一定的影响。

卡门涡街现象的危害不仅在于风的强劲和突然性,还在于风的不稳定性和风向的变化,这可能会给行人和车辆的行驶带来一定的风险。

因此,对于城市中存在卡门涡街现象的街道,建筑设计和规划者应当考虑风道的设置,避免在城市中形成卡门涡街,以确保行人和车辆的安全。

总的来说,卡门涡街现象是城市中的一种常见的气象现象,特别是在高楼大厦密集的地区,这种现象可能会对行人和车辆的行驶造成一定的影响和风险。

因此,建筑设计和规划者应当对卡门涡街现象给予重视,避免在城市中形成卡门涡街,确保城市的安全和稳定。

卡门涡街

卡门涡街

现象
在流体中安置阻流体,在特定条件下会出现不稳定的边界层分离,阻流体下游的两侧,会产生两道非对称地排列的旋涡,其中一侧的旋涡循时针方向转动,另一旋涡则反方向旋转,这两排旋涡相互交错排列,各个旋涡和对面两个旋涡的中间点对齐,如街道两边的街灯般,这种现象,称为卡门涡街.
原因
卡门涡街起因流体流经阻流体时,流体从阻流体两侧剥离,形成交替的涡流。

这种交替的涡流,使阻流体两侧流体的瞬间速度不同。

流体速度不同,阻流体两侧受到的瞬间压力也不同,因此使阻流体发生振动。

形成条件
卡门涡街形成的条件:对于在流体中的圆柱体雷诺数(47<Re<105)
涡街频率
卡门涡街频率与流体速度和阻流体(旋涡发生体)宽度有如下关系:
f=SrV/d
f=卡门涡街频率, Sr=斯特劳哈尔数, V=流体速度, d=阻流体迎面宽度
应用及危害(皆利用卡门涡街频率与固有频率相同而共振)
英国物理学家约翰·威廉斯特拉斯·瑞利勋爵最先应用卡门涡街理论,用卡门涡街的交替旋涡解释风弦琴发声的原理。

(原因:风弦琴在十八世纪欧洲流行,在木制共鸣箱上安装几条琴弦,风吹琴弦,产生卡门涡街,卡门涡街频率和琴弦的固有频率发生共振而发声。

)中国古代在风筝上安装竹片,风吹发声如筝,也是卡门涡街原理造成的。

其他例子包括风吹电线发声等等。

德国物理学家古切(F. Gutsche),用卡门涡街解释为什么船舶的螺旋桨在水中发出的声音
建筑物倒塌(危害)。

卡门涡街实验

卡门涡街实验

卡门涡街一、实验现象首先,把小纸条在无风处竖直放置,观察到纸片是静止的。

然后,将吹风机调至低风速档,将纸片放在吹风机下面,风从纸片正上方往下吹,先将纸片放在离吹风口远一点的位置,纸片还是基本静止的;慢慢靠近风口,由于实验存在误差,纸片会有一点微小的摆动,但是纸片的振幅不会太大。

由此可以观察到当风速比较低时,纸片基本上还是静止的。

最后,把吹风机打到高风速挡,这个时候可以观察到纸片中部振幅波动大,后头尾巴会明显摆出。

二、实验原理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,风吹过高层楼厦、电视塔捆囱、电线等都部会形成卡门涡街。

一个轴对称的圆形物体受到风的作用,如果风的速度小于某个值,它的流线如下图(a)所示;随着流速的增大在它的尾部出现了一个气流的涡旋(如下图(b)),这个涡旋会脱落,每次脱落的时候它都会交替的出现,尾部的涡在脱落的过程造成的负压力出现周期性的变化,最后出现下图(d)(e)的情况。

三、原理应用实际上,卡门涡街并不全是会造成不幸的事故,它也有很成功的应用。

比如己在工业中广泛使用的卡门涡街流量计,就是利用卡门涡街现象制造的一种流量计。

它将涡旋发生体垂直插入到流体中时,流体绕过发生体时会形成卡门涡街,在满足一定的条件下,非对称涡列就能保持稳定,此时,涡旋的频率f与流体的流速v成正比,与涡旋发生体的正面宽度d成反比,可用公式表示为:f=Stv/d其中St为斯特劳哈尔数,在正常工作条件下为常数。

卡门涡街流量计有许多优点:可测量液体、气体和蒸汽的流量;精度可达±1%(指示值);结构简单,无运动件,可靠、耐用;压电元件封装在发生体中,检测元件不接触介质;使用温度和压力范围宽,使用温度最高可达400℃;并具备自动调整功能,能用软件对管线噪声进行自动调整。

工程流体力学53曲面边界层分离现象 卡门涡街

工程流体力学53曲面边界层分离现象 卡门涡街

一、曲面边界层的分离现象
在实际工程中,物体的边界往往是曲面(流线型或非流 线型物体)。当流体绕流非流线型物体时,一般会出现下 列现象:物面上的边界层在某个位置开始脱离物面, 并 在物面附近出现与主流方向相反的回流,流体力学中称这 种现象为边界层分离现象,如图5-4所示。流线型物体在 非正常情况下也能发生边界层分离,如图5-4(a)所示。
外部流动
外部流动
边界层
尾迹
外部流动
尾迹
边界层
外部流动
(a)流线形物体;(b)非流线形物体 图5-4 曲面边界层分离现象示意图
一、边界层的分离
1、从D到E流动加速,为顺压梯度区; 流体压能向动能转变,不发生边界层分离 2、从E到F流动减速, 为逆压梯度区; E到F段动能只存在损耗,速度减小很快 3、在S点处出现粘滞 , 由于压力的升高产生回流 导致边界层分离,并形成尾涡。
Sr fd V
(5-12)
根据罗斯柯(A.Roshko)1954年的实验结果,当Re 大于1000
时,斯特劳哈数Sr 近似地等于常数,即Sr =0.21。
根据卡门涡街的上述性质,可以制成卡门涡街流量计
测定卡门涡街脱落频率的方法有热敏电阻丝法、超音波束法等
边界层分离示意图
• 结论:
粘性流体在压力降低 区内流动(加速流动), 决不会出现边界层的分离, 只有在压力升高区内流动 (减速流动),才有可能 出现分离,形成漩涡。尤 其是在主流减速足够大的 情况下,边界层的分离就 一定会发生。
边界层分离:边界层脱离壁面 1.分离现象
圆柱后部:猫眼 在顺压梯度区(BC):流体加速 在逆压梯度区(CE):CS段减速 S点停止 SE倒流。
2.分离的原因 — 粘性 3.分离的条件 — 逆压梯度 4.分离的实际发生 — 微团滞止和倒流

卡门涡街影响的例子

卡门涡街影响的例子

卡门涡街影响的例子卡门涡街是一种流体力学现象,指的是当流体从一个较宽的管道进入一个较窄的管道时,流体速度增加,压力降低,从而形成的涡旋。

这种现象在日常生活中有很多应用和影响,下面列举了一些例子来说明卡门涡街的影响。

1. 水龙头:当我们打开水龙头,水从水龙头中流出时,我们会发现水流中形成了一个明显的涡旋,这就是卡门涡街现象。

这种涡旋不仅给我们带来了美观的视觉效果,还有助于增大水流的速度,减少水流的压力。

2. 风洞:在航空航天领域中,风洞是模拟空气流动的实验设备。

在风洞中,通过控制空气流动的速度和压力来模拟不同飞行速度下的空气动力学效应。

卡门涡街在风洞中的应用非常广泛,可以帮助研究人员更好地理解空气流动的特性,优化飞行器的设计。

3. 汽车尾部设计:在汽车设计中,尾部的空气动力学特性对汽车的性能和燃油经济性有很大的影响。

卡门涡街的应用使得汽车设计师能够通过合理的尾部设计来减少空气阻力,提高汽车的行驶稳定性和燃油经济性。

4. 水力发电站:在水力发电站中,水流通过水轮机转动发电机产生电能。

为了提高水流的速度和压力,减少能量损失,发电站的水轮机进口一般采用收缩型流道,从而产生卡门涡街现象,以提高发电效率。

5. 船舶设计:在船舶设计中,船体的外形和船底的凹凸设计对船舶的阻力和航行稳定性有很大的影响。

通过合理设计船底的凹凸形状,可以形成卡门涡街,减少船舶的阻力,提高航行速度和燃油经济性。

6. 烟囱设计:在建筑物的烟囱设计中,为了提高烟气的排放效率,减少烟囱内的阻力,常常采用收缩型烟囱设计,通过形成卡门涡街,提高烟气的速度和排放效率。

7. 燃烧器设计:在工业燃烧器的设计中,为了提高燃烧效率和燃烧稳定性,常常采用收缩型燃烧器设计,通过形成卡门涡街,使燃料和空气混合更加均匀,提高燃烧效率和减少污染物排放。

8. 水处理:在水处理领域,卡门涡街的应用可以提高水流的速度和压力,从而增加水处理设备的处理能力,提高水处理效率。

卡门涡街的原理及其应用 (2)

卡门涡街的原理及其应用 (2)

卡门涡街的原理及其应用1. 卡门涡街的原理介绍卡门涡街是由卡门效应(卡门涡街效应)衍生而来的一种现象。

卡门效应是流体力学中的一个重要现象,在流体通过一个圆柱体时会形成旋涡街。

卡门涡街是一种产生周期性旋涡的现象,具有较高的频率和可控性。

2. 卡门涡街的工作原理卡门涡街的工作原理是基于卡门效应。

当流体通过圆柱体时,由于流体的惯性和黏性,会形成一个交替排列的旋涡结构,即卡门涡街。

旋涡的形成和脱落会产生涡旋相关的压力变化,从而加速或减缓流体的流动速度。

3. 卡门涡街的应用卡门涡街作为一种流体控制技术,具有广泛的应用前景。

3.1 消除尾迹卡门涡街可以通过调节圆柱体的形状和流体参数,使得涡旋脱落的频率和幅度控制在合适的范围内。

利用卡门涡街可以有效地消除飞行器、汽车等高速运动物体的尾迹,降低气动阻力和噪声,提高运动物体的效能和稳定性。

3.2 增强传热效率由于卡门涡街的涡旋结构,可以增强传热介质与换热表面的接触,提高传热效率。

因此,卡门涡街在热交换器、反应器等领域有着重要的应用价值。

3.3 减小湍流卡门涡街还可以通过激励的方式减小湍流,提高流体流动的稳定性。

这在风力发电、能源输送等领域具备重要的应用潜力。

4. 卡门涡街的优势和挑战卡门涡街作为一种先进的流体控制技术,具有以下的优势和挑战:4.1 优势•卡门涡街具有较高的可控性和可调节性,可以根据不同的需求进行调整。

•卡门涡街技术相对成熟,已经在多个领域得到了应用验证。

•卡门涡街的应用可以有效降低能耗和环境污染。

4.2 挑战•卡门涡街技术的理论研究和工程应用还有待进一步深入。

•卡门涡街的优化设计和参数选择需要大量的试验和实际操作经验。

•卡门涡街技术的经济性和持续性还需要进一步探索和改进。

5. 结论卡门涡街是一种基于卡门效应的流体控制技术,具有广泛的应用前景。

通过消除尾迹、增强传热效率和减小湍流等方式,卡门涡街可以对流体进行有效控制,提高系统性能和能源利用效率。

尽管卡门涡街技术还面临一些挑战,但相信随着技术的不断进步和创新,卡门涡街技术将在更多领域发挥重要作用。

卡门涡街

卡门涡街

2009年10月20日~ 10月23日卡门涡街一、实验原理实验表明,粘性流体绕流圆柱时,由于脱体所形成的圆柱背后的漩涡有一定的释放规律,当雷诺数(Re )达到一定值(40~80)时,在圆柱体后几乎是平行的两根直线上,产生一系列相隔固定间距的单涡。

处于圆柱体同一侧的所有单涡以同一方向旋转,分于两侧的涡则旋转方向彼此相反。

在圆柱体下游出现的这种整齐的反对称排列的涡对叫做卡门涡街。

对于圆柱体后涡旋的发射现象,卡门指出,大多数的排列情况都是不能抵抗微小扰动的,即是不稳定的,只有下图所示,当两排涡旋之间的距离h 与同列中相邻两涡旋之间的距离L 之比(h/L )为0.2806时,才是稳定的。

图1 卡门涡街示意图涡街在上述稳定的排列方式下,各个单涡以相向旋转形成,交错地从物体两边发射出来,其频率F (次/秒)与圆柱运动速度(或绕流速度)成正比,和圆柱直径成反比。

以无量纲数S t 表示,称为斯托哈尔数,∞=V fd S t ,它是雷诺数的函数,当250<Re <2×105时,有如下的经验公式:⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∞Re 7.191198.0V fd S t 当103<Re <105时,斯托哈尔数近似常数,可以取为0.2。

圆柱后发射的涡旋,除了绕流速度∞V 向下游流动外,还以一定速度u 流向圆柱体,因此涡旋向下游运动的绝对速度为u V -∞,计算得出L h th L u π2Γ=,一般,u <V ∞,式中Γ是涡旋的环量。

图2 卡门涡街实际拍照二、实验指导本实验可用于观察在流体中,圆柱两侧绕流时,产生的卡门涡街现象。

三、实验步骤:1. 在拖曳水槽中灌满水。

2. 在拖车上固定好实验用圆柱体。

3. 直流电源正极接在圆柱体露出水面的部位上,电源负极接在插于水中的铜板上。

4. 把拖车置于拖曳水槽的一端。

5. 待水完全静止后,开启直流稳压电源开关,调整电压和电流都为最大。

6. 开启力矩电机驱动器电源开关,调整行走方向开关正确后,旋转速度调节钮,观察卡门涡街现象。

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卡门涡街现象分析
1881年5月11日是著名的美国工程力学家卡门(1881-1963)的诞生纪念日。

卡门出生在匈牙利的布达佩斯。

他对人类最大的贡献是开创了数学、力学在航空、航天和其它工程技术领域的应用,为近代力学的发展奠定了基础。

1911年卡门对流动的流体在圆柱体后留下的两排周期性旋涡进行了深入的研究,在理论上对这种旋涡做出了精辟的分析。

这就是著名的卡门旋涡。

卡门创建了美国航空科学学院,并把这所学院建设成了当时流体力学的研究中心和培训基地。

卡门支持他的学生对火箭推进技术进行研究并和马利纳第一次证明能够设计出稳定持久燃烧的固体火箭发动机。

一.卡门涡街现象
实际流体绕流圆柱(管)体时,边界层分离所形成的旋涡在背流面有一定释放(脱落)规律,当Re90~200时,背流面旋涡不断的交替生成及脱离,并在尾涡区形成交替排列、旋转方向相反、有规则且较稳定的两行旋涡,以比来流小得多的速度运动,这种现象称为卡门涡街(冯·卡门首先实验测得),又称卡门涡列。

[注意]卡门涡街现象在Re60~210都可以观察到,但有规则的卡门涡街在Re60~5000范围内,而只有Re90~200范围内观察到的卡门涡街现象才是较稳定的。

二.卡门涡街的利用及危害
a.利用:测量流体来流速度及流量。

卡门涡街中旋涡脱落频率f可表示为 5
d 5式中St称为斯特罗哈尔数,是个无量纲量。

当Re800~1.510时,一般St0.21。

因此利用这一特点可以制成卡门涡街流量计,即测得脱落频率f、圆柱外直径d后,因为fStSt0.21已知,则可以求得来流速度c,进而获得流量。

b.危害:会产生振动及噪声,严重时产生共振及声振。

卡门涡街时旋涡交替产生并脱落,因此将产生交变力,从而被绕流柱体产生振动及噪声;当交变力频率与柱体材料的固有频率接近时,便会产生共振现象,使振动加剧;振动会使周围空气发出声响效应,若其频率与柱体材料的固有频率接近时,又会产生所谓的声振,使振动及噪声加剧。

如风吹电线时发出的呜呜声就是卡门涡街的结果;管式空气预热器中,若空气绕流管束时出现卡门涡街现象,会使管子破坏等等。

涡街流量计是速度式流量计的一种,它以卡门涡街理论为基础,采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率,从而测量出流体的流量。

涡街流量计广泛应用测量的介质有:蒸汽、气体、液体、油类等。

三. 涡街流量计优点及局限性
涡街流量计的优点:结构简单牢固,安装维护方便;适用的流体种类多。

如液体、气体、蒸汽和部分混相流体;精度较高、范围较宽、压损小。

涡街流量计的局限性:不适用于低雷诺数测量,故在高粘充、低流速、小口径情况下应用受到限制;旋涡分离的稳定性受流速的影响。

要求有足够的直管段;力敏检测法对管道机械振动较敏感,不宜用于强振动场所;仪表在脉动流、混相流中尚欠缺理论研究和实践经验;涡街流量计在多年使用中,其效果并不理想,大致原因在产品的质量、选型不当,以及现场调整问题。

四.涡街流量计的原理
涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种具有国际先进水平的新型流量计,由于它具有其他流量计不可兼得的优点,自七十年代以来得到了迅速的发展,据有关资料显示,现在日本、欧美等发达国家使用涡街流量计的比例大幅上升,已广泛应用于各个领域,将在未来流量仪表中占主导地位,是孔板流量计最理想的替代产品,也是目前国内的首选流量计。

1、涡街流量计具有以下特点:
结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠;安装简单,维修十分方便;检测传感器不直接接触介质,性能稳定,寿命长;输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高,并方便和计算机联网;测量范围宽,量程比可达1:10;压力损失较小,运行费用低,更具节能意义;在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组份变化影响,仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关测量流体的体积流量无需补偿,调换配件后无需重新标定仪表的系数。

应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可测量;检定周期为二年。

2、涡街流量计存在着一定的局限性:
涡街流量计是一种速度式流量计,漩涡分离的稳定性受流速分布影响,故它对直管段有一定的要求,一般是前"10D,后5D";测量液体时,上限流速受压损和"气蚀"现象限制,一般是10m/s。

测量气体时,上限流速受介质可压缩性变化的限制,下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,一般气体的流速范围10-70m/s,蒸汽的流速范围为8-50m/s;应力式涡街流量计对振动较大敏感,故在振动较在的管道安装涡街流量计时,管道要有一定的减震措施;应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测传感器,故其受温度的限制,一般长期工作温度为-40℃~+350℃和-10℃~+250℃。

五.卡门涡街的应用
卡门涡街可以解释许多现象。

在冯·卡门论文发表后,英国物理学家约翰·威廉斯特拉斯·瑞利勋爵最先应用卡门涡街理论,他在1915年发表一篇论文,用卡门涡街的交替旋涡解释风弦琴发声的原理。

风弦琴在十八世纪欧洲流行,在木制共鸣箱上安装几条琴弦,风吹琴弦,产生卡门涡街,卡门涡街频率和琴弦的固有频率发生共振而发声。

中国古代在风筝上安装竹片,风吹发声如筝,也是卡门涡街原理造成的。

其他例子包括风吹电线发声等等。

1937年德国物理学家古切(F. Gutsche),用卡门涡街解释为什么船舶的螺旋桨在水中发出的声音。

一位法国潜水艇水兵告诉冯·卡门,当他那艘潜艇的航速超过7节时,潜望镜的旋涡和潜望镜的固有频率发生共振,因此潜望镜完全不能使用。

1950年英国物理学家卡尔文·冈维尔(Calvin Gongwer)用卡门涡街解释为什么船舶的水翼,以及潜水艇的螺旋桨会发出高频率的声音;当时美国一艘核潜艇的螺旋桨就有这个毛病,在水下潜行时容易被敌方的声纳探测出来。

他和老师冯·卡门一道研究出改进美国核潜艇的螺旋桨的方法,解决了这个问题。

[3]
在工业中广泛使用的卡门涡街流量计,就是利用卡门涡街现象制造的一种流量计。

它将涡旋发生体垂直插入到流体中时,流体绕过发生体时会形成卡门涡街,在满足一定的条件下,非对称涡列就能保持稳定,此时,涡旋的频率f与流体的流速v及涡旋发生体的宽度d有如下关系:f=St(v/d)
其中St为斯特劳哈尔数,在正常工作条件下为常数。

卡门涡街流量计有许多优点:可测量液体、气体和蒸汽的流量;精度可达±1%(指示值);结构简单,无运动件,可靠、耐用;压电元件封装在发生体中,检测元件不接触介质;使用温度和压力范围宽,使用温度最高可达400℃;并具备自动调整功能,能用软件对管线噪声进行自动调整。

卡门涡街还可能引起建筑物倒塌。

最著名的天灾是1940年11月7日美国华盛顿州塔科马海峡吊桥(Tacoma Narrow Bridge)崩塌事件。

塔科马海峡吊桥倒塌后第二天,华盛顿州州长宣布该座吊桥的设计牢靠,计划按同样设计重建。

冯·卡门觉得此事不妥,便觅来一个塔科马海峡吊桥模型带回家中,放在书桌上,开动电扇吹风,模型开始振动起来,当振动频率达到模型的固有频时,发生共振,模型振动剧烈。

果然不出所料,塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶,正是卡门涡街引起桥梁共振。

其后冯·卡门令助手在加州理工学院风洞内,进一步测试塔科马海峡吊桥模型,取得数据,然后发一份电报给华盛顿州州长:
“如果按旧设计重建一座新桥,那座新桥会一模一样的倒塌”。

州长设立一个塔科马海峡吊桥倒塌事件考察小组,冯·卡门系成员之一。

经一番争论,冯·卡门终于说服当时不懂空气动力学知识的桥梁设计师,在建新桥之前,先将桥梁模型进行风洞测试。

会议决定采用新的设计避免卡门涡街对桥梁引起的祸害。

圆柱形的工厂烟囱或冷却塔也有可能因卡门涡街引起共振而倒塌。

1965年11月,英国西约克郡费里布里奇发电站两座一百多米高的冷却塔,在大风中因卡门涡街引起共振倒塌。

解决办法是在烟囱或冷却塔的上端安装螺旋形的扇叶,避免卡门涡街形成。

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