Savupiipun impaktivaimennin

Translated title of the contribution: Impact damper for steel chimneys

Tuomo Kärnä, Ilkka Hakola, Juha Juntunen, Erkki Järvinen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmiä, joiden avulla voidaan vaimentaa korkeiden savupiippujen värähtelyjä. Erityinen mielenkiinto kohdistuu savupiippuihin, joissa käytetään sisäpiippua savukaasujen johtamista varten. Sisäpiipun ja varsinaisen piipun väliin voidaan järjestää välys siten, että värähtelyn aikana syntyy värähtelyä vastustavia impaktivoimia. Tätä vaimennusmahdollisuutta selvitettiin ensin tarkastelemalla teoreettisia impaktivaimentimien malleja. Tämän jälkeen laadittiin numeerinen laskentaohjelma, joka huomioi savupiipun rakenteesta johtuvat kaksidimensionaaliset liikesuhteet impaktialueella. Vaimennusidean ja laskentamallin toimivuus testattiin laboratorikokeilla. Kokeet osoittivat vaimennusmenetelmän olevan tehokas. Vaimennusefekti heikkenee jonkin verran, jos impaktiprosessiin osallistuvat rakenneosat ovat staattisessa tilanteessa epäkeskisiä toisiinsa nähden. Tutkimushankeessa tehtiin myös täyden mittakaavan kokeita. Koekohteena oli hoikka teräsrakenteinen piippu, jonka kaksi alinta ominaistaajuutta olivat sellaisia, että tuulivirtaukseen liittyvän pyörrerataherätteen aiheuttamat värähtelyt tuli estää vaimentimilla. Piippuun asennettiin kaksi passiivista nestevaimenninta ja impaktivaimennin. Käytetty koetekniikka ei ollut riittävä impaktivaimentimen toimivuuden testaamiseen. Nestevaimentimen osalta sen sijaan saatiin arvokasta tietoa vaimentimen tehokkuudesta käytännön olosuhteissa. Tulokset osoittivat, että vaimentimen tehokkuus heikkenee, kun tuulivirtauksessa olevan rakenteen huippu joutuu kaksidimensionaaliseen värähtelytilaan.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages85
ISBN (Electronic)951-38-6024-8
ISBN (Print)951-38-6023-X
Publication statusPublished - 2003
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameVTT Publications
PublisherVTT
No.485
ISSN (Print)1235-0621
ISSN (Electronic)1455-0849

Fingerprint

Steel

Keywords

  • chimneys
  • steel structures
  • vibration control
  • vibration damping
  • modelling
  • simulation
  • impact damper

Cite this

Kärnä, T., Hakola, I., Juntunen, J., & Järvinen, E. (2003). Savupiipun impaktivaimennin. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Publications, No. 485
Kärnä, Tuomo ; Hakola, Ilkka ; Juntunen, Juha ; Järvinen, Erkki. / Savupiipun impaktivaimennin. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2003. 85 p. (VTT Publications; No. 485).
@book{c36e7d17b48d4eb5b899bbcc95ea7fe1,
title = "Savupiipun impaktivaimennin",
abstract = "Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmi{\"a}, joiden avulla voidaan vaimentaa korkeiden savupiippujen v{\"a}r{\"a}htelyj{\"a}. Erityinen mielenkiinto kohdistuu savupiippuihin, joissa k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n sis{\"a}piippua savukaasujen johtamista varten. Sis{\"a}piipun ja varsinaisen piipun v{\"a}liin voidaan j{\"a}rjest{\"a}{\"a} v{\"a}lys siten, ett{\"a} v{\"a}r{\"a}htelyn aikana syntyy v{\"a}r{\"a}htely{\"a} vastustavia impaktivoimia. T{\"a}t{\"a} vaimennusmahdollisuutta selvitettiin ensin tarkastelemalla teoreettisia impaktivaimentimien malleja. T{\"a}m{\"a}n j{\"a}lkeen laadittiin numeerinen laskentaohjelma, joka huomioi savupiipun rakenteesta johtuvat kaksidimensionaaliset liikesuhteet impaktialueella. Vaimennusidean ja laskentamallin toimivuus testattiin laboratorikokeilla. Kokeet osoittivat vaimennusmenetelm{\"a}n olevan tehokas. Vaimennusefekti heikkenee jonkin verran, jos impaktiprosessiin osallistuvat rakenneosat ovat staattisessa tilanteessa ep{\"a}keskisi{\"a} toisiinsa n{\"a}hden. Tutkimushankeessa tehtiin my{\"o}s t{\"a}yden mittakaavan kokeita. Koekohteena oli hoikka ter{\"a}srakenteinen piippu, jonka kaksi alinta ominaistaajuutta olivat sellaisia, ett{\"a} tuulivirtaukseen liittyv{\"a}n py{\"o}rrerataher{\"a}tteen aiheuttamat v{\"a}r{\"a}htelyt tuli est{\"a}{\"a} vaimentimilla. Piippuun asennettiin kaksi passiivista nestevaimenninta ja impaktivaimennin. K{\"a}ytetty koetekniikka ei ollut riitt{\"a}v{\"a} impaktivaimentimen toimivuuden testaamiseen. Nestevaimentimen osalta sen sijaan saatiin arvokasta tietoa vaimentimen tehokkuudesta k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}n olosuhteissa. Tulokset osoittivat, ett{\"a} vaimentimen tehokkuus heikkenee, kun tuulivirtauksessa olevan rakenteen huippu joutuu kaksidimensionaaliseen v{\"a}r{\"a}htelytilaan.",
keywords = "chimneys, steel structures, vibration control, vibration damping, modelling, simulation, impact damper",
author = "Tuomo K{\"a}rn{\"a} and Ilkka Hakola and Juha Juntunen and Erkki J{\"a}rvinen",
note = "Project code: R1SU00720",
year = "2003",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-6023-X",
series = "VTT Publications",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "485",
address = "Finland",

}

Kärnä, T, Hakola, I, Juntunen, J & Järvinen, E 2003, Savupiipun impaktivaimennin. VTT Publications, no. 485, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Savupiipun impaktivaimennin. / Kärnä, Tuomo; Hakola, Ilkka; Juntunen, Juha; Järvinen, Erkki.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2003. 85 p. (VTT Publications; No. 485).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Savupiipun impaktivaimennin

AU - Kärnä, Tuomo

AU - Hakola, Ilkka

AU - Juntunen, Juha

AU - Järvinen, Erkki

N1 - Project code: R1SU00720

PY - 2003

Y1 - 2003

N2 - Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmiä, joiden avulla voidaan vaimentaa korkeiden savupiippujen värähtelyjä. Erityinen mielenkiinto kohdistuu savupiippuihin, joissa käytetään sisäpiippua savukaasujen johtamista varten. Sisäpiipun ja varsinaisen piipun väliin voidaan järjestää välys siten, että värähtelyn aikana syntyy värähtelyä vastustavia impaktivoimia. Tätä vaimennusmahdollisuutta selvitettiin ensin tarkastelemalla teoreettisia impaktivaimentimien malleja. Tämän jälkeen laadittiin numeerinen laskentaohjelma, joka huomioi savupiipun rakenteesta johtuvat kaksidimensionaaliset liikesuhteet impaktialueella. Vaimennusidean ja laskentamallin toimivuus testattiin laboratorikokeilla. Kokeet osoittivat vaimennusmenetelmän olevan tehokas. Vaimennusefekti heikkenee jonkin verran, jos impaktiprosessiin osallistuvat rakenneosat ovat staattisessa tilanteessa epäkeskisiä toisiinsa nähden. Tutkimushankeessa tehtiin myös täyden mittakaavan kokeita. Koekohteena oli hoikka teräsrakenteinen piippu, jonka kaksi alinta ominaistaajuutta olivat sellaisia, että tuulivirtaukseen liittyvän pyörrerataherätteen aiheuttamat värähtelyt tuli estää vaimentimilla. Piippuun asennettiin kaksi passiivista nestevaimenninta ja impaktivaimennin. Käytetty koetekniikka ei ollut riittävä impaktivaimentimen toimivuuden testaamiseen. Nestevaimentimen osalta sen sijaan saatiin arvokasta tietoa vaimentimen tehokkuudesta käytännön olosuhteissa. Tulokset osoittivat, että vaimentimen tehokkuus heikkenee, kun tuulivirtauksessa olevan rakenteen huippu joutuu kaksidimensionaaliseen värähtelytilaan.

AB - Tutkimuksessa tarkastellaan menetelmiä, joiden avulla voidaan vaimentaa korkeiden savupiippujen värähtelyjä. Erityinen mielenkiinto kohdistuu savupiippuihin, joissa käytetään sisäpiippua savukaasujen johtamista varten. Sisäpiipun ja varsinaisen piipun väliin voidaan järjestää välys siten, että värähtelyn aikana syntyy värähtelyä vastustavia impaktivoimia. Tätä vaimennusmahdollisuutta selvitettiin ensin tarkastelemalla teoreettisia impaktivaimentimien malleja. Tämän jälkeen laadittiin numeerinen laskentaohjelma, joka huomioi savupiipun rakenteesta johtuvat kaksidimensionaaliset liikesuhteet impaktialueella. Vaimennusidean ja laskentamallin toimivuus testattiin laboratorikokeilla. Kokeet osoittivat vaimennusmenetelmän olevan tehokas. Vaimennusefekti heikkenee jonkin verran, jos impaktiprosessiin osallistuvat rakenneosat ovat staattisessa tilanteessa epäkeskisiä toisiinsa nähden. Tutkimushankeessa tehtiin myös täyden mittakaavan kokeita. Koekohteena oli hoikka teräsrakenteinen piippu, jonka kaksi alinta ominaistaajuutta olivat sellaisia, että tuulivirtaukseen liittyvän pyörrerataherätteen aiheuttamat värähtelyt tuli estää vaimentimilla. Piippuun asennettiin kaksi passiivista nestevaimenninta ja impaktivaimennin. Käytetty koetekniikka ei ollut riittävä impaktivaimentimen toimivuuden testaamiseen. Nestevaimentimen osalta sen sijaan saatiin arvokasta tietoa vaimentimen tehokkuudesta käytännön olosuhteissa. Tulokset osoittivat, että vaimentimen tehokkuus heikkenee, kun tuulivirtauksessa olevan rakenteen huippu joutuu kaksidimensionaaliseen värähtelytilaan.

KW - chimneys

KW - steel structures

KW - vibration control

KW - vibration damping

KW - modelling

KW - simulation

KW - impact damper

M3 - Report

SN - 951-38-6023-X

T3 - VTT Publications

BT - Savupiipun impaktivaimennin

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Kärnä T, Hakola I, Juntunen J, Järvinen E. Savupiipun impaktivaimennin. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2003. 85 p. (VTT Publications; No. 485).