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閱讀下列短文,回答問(wèn)題。
發(fā)生在虎門(mén)大橋的渦激共振小明看到一則新聞:2020年5月,虎門(mén)大橋發(fā)生明顯振動(dòng)現(xiàn)象,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。國(guó)際橋梁專家分析主要原因是由于大橋發(fā)生渦激共振引起,大橋所在地區(qū)在春、夏季的主導(dǎo)風(fēng)向是東南風(fēng)向,剛好與虎門(mén)大橋(如圖)接近于垂直,這樣的風(fēng)向容易誘發(fā)渦激振動(dòng)。
什么是“渦激振動(dòng)”呢?小明帶著疑問(wèn),通過(guò)查閱資料得知:在一定條件下,如圖所示,流體流過(guò)阻礙物時(shí),會(huì)在阻礙物上下兩側(cè)先后交替產(chǎn)生有規(guī)則的反向旋渦①、②、③、④……這一現(xiàn)象叫卡門(mén)渦街現(xiàn)象。產(chǎn)生旋渦的一側(cè)流速快,另一側(cè)流速慢,交替形成大小不同的壓力,使阻礙物產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng),即渦激振動(dòng)。渦振頻率f與阻礙物的特征寬度d和流體流速v有關(guān),其關(guān)系f=k
v
d
(k為常數(shù))。橋體異常振動(dòng)是由于橋面上安裝了1.4m高的臨時(shí)護(hù)欄,在特定風(fēng)環(huán)境條件下產(chǎn)生了渦激振動(dòng)。當(dāng)渦振的頻率與大橋本身的固有頻率相近時(shí),大橋就會(huì)出現(xiàn)渦激共振,發(fā)生較為劇烈的振動(dòng)。
人們利用渦激振動(dòng)創(chuàng)造發(fā)明出很多有意思的東西,比如渦街流量計(jì),該裝置內(nèi)有與電子設(shè)備相接的阻礙物,當(dāng)流體通過(guò)阻礙物時(shí)發(fā)生渦振,輸出與渦振頻率相同的電壓信號(hào),利用渦振頻率與流速相關(guān)的特性,間接獲得管道內(nèi)輸出流體的流量,流量為單位時(shí)間內(nèi)流體通過(guò)管道橫截面的體積。
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(1)如圖所示橋與風(fēng)向的關(guān)系,其中容易發(fā)生渦激振動(dòng)的是
B
B

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(2)自然界中產(chǎn)生卡門(mén)渦街現(xiàn)象的情況很多,比如空氣穿過(guò)方形橋墩,云層飄過(guò)山峰等,請(qǐng)你再舉一個(gè)相關(guān)例子
河水流過(guò)礁石
河水流過(guò)礁石
。
(3)風(fēng)沿著江面吹向大橋,當(dāng)橋體上側(cè)產(chǎn)生渦旋時(shí),橋體
(填“上”或“下”)側(cè)受到壓力大。
(4)安裝臨時(shí)護(hù)欄后,增大了橋體的
特征寬度
特征寬度
,使得相同風(fēng)速下橋體的渦振頻率
減小
減小
(填“增大”或“減小”),當(dāng)渦振頻率接近大橋固有頻率時(shí),天橋即發(fā)生渦激共振。
(5)某水管的橫截面積為S0,阻礙物的特征寬度為d0。水流通過(guò)阻礙物時(shí)輸出的電壓信號(hào)頻率為f0。如不考慮阻礙物對(duì)流速的影響,則管道中水的流量Q為
S
0
f
0
d
0
k
S
0
f
0
d
0
k
。

【答案】B;河水流過(guò)礁石;下;特征寬度;減?。?div dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math">
S
0
f
0
d
0
k
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:262引用:3難度:0.3
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