Сооружение типа башни Советский патент 1985 года по МПК E04B1/98 E04H12/00 

1 Изобретение относится к строител ству и может быть использовано в качестве высотного башенного или ма тового сооружения, например антенно башни телецентра, высокой дымовой трубы и пр. Цель изобретения - повышение надежности и снижение материалоемкост На чертеже изображено предлагаемое сооружение, общий вид. Сооружение состоит из сплошностенчатого ствола 1 круглоцилиндри- ческой формы, вращающихся цилиндрических оболочек 2, анемометров 3, измеряющих скорость ветра на всех участках по высоте сооружения, сист мы 4 управления электродвигателями 4 и электродвигателей 5 с редуктора ми. Система 4 управления и электродвигатели 5 с редукторами размещают ся внутри башни, причем местоположе ние управляющей системы 4 безразлич но для функщюнирования устройства и определяется наличием свободного места внутри башенного сооружения, а также технологическими и иными соображениями. Оболочки 2 располагаются в верхней части башни в пределах от 1/2 до 1/3 ее высоты, т.е. в зоне максимального ветрового воздействия на башню. Размещение их в других местах по высоте башни малоэффектив но. Высота отдельного участка, оборудованного вращающимися оболочками зависит от абсолютных размеров башенного сооружения и назначается в каждом конкретном случае своя в за- висимости от мощности имеющихся электродвигателей, технологических требо- ваний, а также с учетом возникающих в стволе башни усилий и моментов от действия на вращающиеся оболочки сил Магнуса. Сооружение работает следующим образом. При действии ветра на башню анемометры 3 измеряют среднюю скорость ветрового потока на высоте каждого участка, имеющего вращающуюся оболочку, и передают по электрическому кабелю информацию о ее величине в виде электрических импульсов на управляю-

щую вращением электродвигателей систе 55струкции достигается гашение аэро-

му 4. Последняя в соответствии с по-упругих колебаний ветрового резонанса, лученной информацией задает скорость При вращении оболочек в конструк-

вращения электродвигателям 3, назна-ции возникают два побочных явления. 0 чая ее такой, чтобы отношение скорости на окружности вращающейся оболочки к средней скорости ветрового потока находилось в пределах от 1,0 до 2,0 для каждого из участков, оборудованного оболочкой. При этом коэффициент лобового сопротивления участков башни, оборудованных вращающимися оболочками, будет минимален и для сооружения диаметром более 0,5 м не превысит коэффициента лобового сопротивления неподвижных умеренно шероховатых круглоцилиндрических конструкций тех же размеров. В то же время для круглоцилиндрических конструкций, обладающих достаточно крупными размерами (диаметром больше 0,5 м), в соответствии с результатами опытов коэффициент лобового сопротивления равен или больше чем 0,7. Гашение вибраций ветрового резонанса в конструкции достигается за счет вращения оболочек на соседних участках в противоположных направлениях. При этом единый срывающийся воздушный вихрь по высоте сооружения разбивается на более мелкие вихри, не превосходящие по размеру высоты вращающейся оболочки. Кроме того, вращение оболочки отклоняет спутный воздушный след за сооружением в на- , правлении вращения, причем при соотношении скоростей на окружности оболочки и ветра, равном 1,,0, т.е. при том, которое необходимо для получения наименьшего лобового сопротивления, точки отрыва вихрей и спутная струя располагаются на левой (при вращении против часовой стрелки ) или на правой (при вращении по часовой стрелке ) относительно направления ветрового потока половине окружности поперечного сечения оболочки. Это означает, что если с вращающихся оболочек и срываются воздушные вихри, то точки срьюа вихрей и направление действия возникающих при их срыве аэродинамических сил для оболочек, вращающихся в противоположных направлениях, находятся в различных плоскостях. Вследствие этого их действие на конструкцию взаимно погашается. Таким образом, в предложенной кон-.

311964604

На вращающиеся оболочки при ветресоте соответствующих участков одннадействуют силы Магнуса, направленныеково, что достигается командами

поперек ветрового .потока, а от враще-управляющей системы. НИН оболочек на соседних участках

в противоположных направлениях воз- $ Кроме того, от вращения оболочек

никают соответственно противоположнопоявляется гироскопический эффект,

направленные сильг Магнуса, которые ;который препятствует колебаниям баш-

полностью взаимно уравновещиваются,ни, вызываемым, например, воздействие

если высоты и диаметры вращающихсяем порывов ветра. Этот эффект, слеоболочек на соседних участках попарноЮдовательно, дополнительно увеличивает

равны по высоте и отношение их окруж-дина1«1ческую устойчивость башенно-,

ных скоростей к скорости ветра на вы-го сооружения.

СООРУЖЕНИЕ ТИПА БАШНИ, включающее .сплошностенчатый круглый в ; поперечном сечении ствол и устройство для гашения колебаний в виде установленных на стволе по высоте отдельных цилиндрических оболочек, отличающееся тем, -что, с целью повышения надежности и снижения материалоемкости, соседние оболочки установлены на стволе с возможностью вращения в противоположных направлениях и снабжены элек тродвигателями, системой управления скоростью их вращения и связанными с ними датчиками скорости ветра. (Л с о 4ib Од