[发明专利]一种开窗引流与旋摆结合的立管涡激振动抑制装置及方法

摘要

本发明涉及开窗引流与旋摆结合的立管涡激振动抑制装置及方法，装置由旋摆模块和开窗引流网罩组成，旋摆模块包括转动轴承、圆盘轴承、固定支架、弧形开孔叶片和鱼尾式隔水板，开窗引流网罩为一圆筒，在其表面开有引流窗口和射流出口，且引流窗口与射流出口间的筒壁内空，在每两个引流窗口之间的区域均匀开设网状通孔。在本装置开窗引流网罩的网状通孔节流、引流窗口导流、射流出口喷射出流、弧形开孔叶片旋转调配边界层动量和扰乱空间流动、鱼尾式隔水板分割流动空间和调整流向的共同作用下，实现了无能耗的涡激振动抑制。

主权项

1.一种开窗引流与旋摆结合的立管涡激振动抑制装置，由旋摆模块和开窗引流网罩（4）组成；旋摆模块包括两个转动轴承（2）、四个圆盘轴承（7）、两个固定支架（3）、八个弧形开孔叶片（6）和一个鱼尾式隔水板（5）；转动轴承（2）为内嵌圆柱滚子的内外圈结构，转动轴承（2）内径等于立管（1）的外径，上、下两个转动轴承（2）按间隔一个开窗引流网罩（4）的高度套装固定在立管（1）外壁；鱼尾式隔水板（5）为表面开有均匀水平凹槽的鱼尾形塑料板，鱼尾式隔水板（5）的上、下两端分别插入上、下两个固定支架（3）的隔水板插槽（8）安装固定，并使鱼尾式隔水板（5）的尾端向外；圆盘轴承（7）内嵌圆柱滚子，一端为圆盘面；其特征在于：固定支架（3）为圆环一侧连接有三根棍柄的三趾爪形结构，所述的三根棍柄的中间一根为长棍柄，其余两根是关于中间长棍柄对称布置的短棍柄，长棍柄轴向开有隔水板插槽（8），短棍柄端部伸出固定支撑柱，用于固定圆盘轴承（7）；固定支架（3）的圆环内径等于转动轴承（2）的外径，上、下两个固定支架（3）通过各自的圆环分别套装于上、下两个转动轴承（2）外，且上固定支架（3）长棍柄上的隔水板插槽（8）开口向下、下固定支架（3）长棍柄上的隔水板插槽（8）开口向上；在固定支架（3）的每个短棍柄端部伸出的固定支撑柱外套装一个圆盘轴承（7），每个圆盘轴承（7）的圆盘面上沿周向均布四个通孔；弧形开孔叶片（6）为横截面为翼形的长条形叶片，在弧形开孔叶片（6）上沿垂向等间距开有通孔，弧形开孔叶片（6）的两端设支撑柱，弧形开孔叶片（6）的支撑柱伸入圆盘轴承（7）的通孔中固定；每对上、下对应的圆盘轴承（7）间固定四个弧形开孔叶片（6），且固定后的弧形开孔叶片（6）的翼形头部向内、尾部向外，四个弧形开孔叶片（6）呈旋转轴对称布置；开窗引流网罩（4）为一圆筒，在其表面沿轴向等间隔开有引流窗口（9）和射流出口（10）；在同一水平高度，开窗引流网罩（4）的一侧开有一个引流窗口（9），另一侧开有两个射流出口（10），且该引流窗口（9）与两个射流出口（10）间的开窗引流网罩（4）的筒壁内空，使引流窗口（9）与两个射流出口（10）连通；在开窗引流网罩（4）上每两个引流窗口（9）之间的区域沿周向均匀开设网状通孔，使开窗引流网罩（4）的内、外侧连通；开窗引流网罩（4）由塑料加工成型，开窗引流网罩（4）的内径等于转动轴承（2）的外径，开窗引流网罩（4）套装于转动轴承（2）外，且开窗引流网罩（4）的上、下两端分别紧挨上、下两个固定支架（3），并使开有引流窗口（9）的一侧背向鱼尾式隔水板（5），引流窗口（9）的垂直中心线与鱼尾式隔水板（5）在同一平面，射流出口（10）正对临近鱼尾式隔水板（5）的一个弧形开孔叶片（6）的弧面。