卡门涡街，卡门涡街现象的危害

卡门涡街现象

卡门涡街是一种自然现象，当流体（如空气或水）流经一个物体时，会在物体两侧形成交替的涡流，这些涡流被称为卡门涡。这种现象在桥梁、建筑物和飞机翼等结构中尤为常见，如果处理不当，可能会导致严重的结构***害。

1.工程设计中的卡门涡街效应

在设计桥梁、建筑物、飞机翼等时，工程师需要考虑卡门涡街效应，因为这种效应可能导致结构振动，甚至导致结构破坏。例如，1940年塔科马海峡吊桥（TacomaNarrowsridge）的崩塌就被部分归因于没有考虑到卡门涡街效应。

结构振动与破坏

*原因*：卡门涡街产生的涡流会在物体两侧交替产生，导致结构受到周期性的力。

影响：这种周期性力的作用可能会导致结构产生振动，如果振动频率与结构的固有频率接近，就会发生共振，从而加剧振动。

2.气象学中的卡门涡街效应

卫星图像中可以看到卡门涡街效应在自然现象中的应用，例如山和桥墩的涡街作用到桥墩上的力虽然会对桥产生一定影响，但一般很难对它产生上下起伏的振动。

大气边界层的影响

*条件*：除非桥上游处的小岛海拔与桥的高度相当，从而使近地面的大气边界层产生分离而导致涡街。影响：在这种情况下，涡街可能会对桥梁产生较大的影响。

3.城市发展中的卡门涡街效应

《自然·城市》杂志发表的研究指出，自1990年代以来，城市的纵向发展规模可能超过了横向发展规模。这一现象可能会影响城市中的卡门涡街效应。

城市建筑环境的影响

*因素*：城市发展导致城市建筑环境更加密集，这可能增加卡门涡街效应的发生概率。影响：密集的建筑环境可能会加剧卡门涡街效应，从而对城市结构造成潜在威胁。

4.转杯转速对流场特性的影响

转速是影响纱线力学性能的重要参数之一，转杯旋转速度对转杯内部气流场特性的影响也是卡门涡街效应的一个实例。

转杯内部流场特性

*目的*：探究转杯旋转速度对转杯内部气流场特性的影响。结果：不同转速下，转杯内部的流场特性会有所不同。

5.污水管道堵塞与卡门涡街效应

油脂垃圾、粪便等粘性较强的物质容易导致污水管道堵塞，从而产生卡门涡街效应。

堵塞与冒溢

*原因*：粘性物质导致污水管道堵塞。影响：堵塞会导致污水冒溢，不仅使周围环境***化，还会进入附近的雨水管网，造成严重的雨污混接。

6.高层建筑与涡激振动

不止桥梁会出现“涡振”，高层建筑和高耸结构中的涡激振动现象也很普遍。

涡激振动的危害

*原因*：卡门涡街产生的涡流导致结构受到周期性力的作用。影响：涡激振动可能会导致高层建筑和高耸结构的***害。

7.塔科马海峡大桥与卡门涡街效应

塔科马海峡大桥的崩塌是由于在设计之初没有考虑到流体力学中著名的卡门涡街现象。

卡门涡街对建筑物的危害

*原因*：设计时未考虑卡门涡街效应。影响：导致结构***害，甚至坍塌。

8.卡门涡街的产生与共振现象

出现卡门涡街时，漩涡交替产生并脱落，从而被绕流的物体会产生振动及噪音。当交变力频率和物体的固有频率接近时，便会产生共振现象，使得振动加剧。

共振现象的危害

*原因*：交变力频率和物体固有频率接近。影响：振动加剧，可能导致结构***害。

9.桥梁压力与连续性物体

当这个形状改变了，风通过横截面之后，会在背侧形成漩涡，从而加大桥梁的压力。在桥梁上加一个水马等小型物件，没有很大影响，但连续性的物体，会使整个横截面的压力增大。

桥梁压力的影响

*原因*：连续性物体改变横截面形状。影响：增大桥梁压力，可能导致结构***害。