水平管內(nèi)氣液兩相流誘導(dǎo)振動的數(shù)值研究
本文選題:氣液兩相流 + 誘導(dǎo)振動 ; 參考:《振動與沖擊》2016年16期
【摘要】:利用多場耦合有限元軟件ADINA,結(jié)合任意拉格朗日-歐拉(ALE)動網(wǎng)格方法,對水平彎管內(nèi)氣液兩相流誘導(dǎo)振動問題進(jìn)行了數(shù)值模擬研究;重點考察了管結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)特性及流型、體積含氣率β和分相折算速度等對激振力的影響。計算結(jié)果表明:管結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)表現(xiàn)為低頻帶內(nèi)隨機振動和周期性振動的混合,響應(yīng)主頻隨分相折算速度的增加而逐漸增大。脈動激振力均方根值FRMS在環(huán)狀流時最大,長泡狀流時最小;β在60%~100%范圍內(nèi)且固定兩相平均流速時,FRMS隨β的增大而減小;FRMS隨分相折算速度的增加而增大。最后通過建立數(shù)學(xué)模型總結(jié)出了水平彎管內(nèi)氣液兩相流誘導(dǎo)振動的機理,并提出了針對性的減振措施。
[Abstract]:The numerical simulation of the gas-liquid two-phase flow induced vibration in a horizontal curved tube is carried out by using the multi-field coupled finite element software Adina and the arbitrary Lagrangian Eulerian (Ale) dynamic grid method, and the vibration response characteristics and flow patterns of the pipe structure are emphatically investigated. The effect of volume gas content 尾 and phase conversion velocity on the excitation force. The results show that the dynamic response of the tube structure is a mixture of random vibration and periodic vibration in the low frequency band, and the main frequency increases with the increase of the velocity of phase separation. The root mean square (RMS) value of pulsating excitation force is the largest in annular flow and the smallest in long bubble flow, and 尾 decreases with the increase of 尾 in the range of 60 ~ 100% and the average velocity of two phases increases with the increase of the velocity of phase conversion. Finally, the mechanism of gas-liquid two-phase flow induced vibration in horizontal bends is summarized by establishing a mathematical model, and the corresponding damping measures are put forward.
【作者單位】: 山東大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;
【基金】:山東科技發(fā)展計劃項目(2012GGX10421)
【分類號】:TB53
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,本文編號:1823671
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