本文關鍵詞：等直徑串列雙圓柱流致振動機理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：振動會導致大量工程設備的損壞,例如大型鋼鐵廠的煙囪設備,核反應堆的石墨棒,換熱器的換熱管排,甚至體積較大的濕水塔等。工業(yè)設備排列布置都是相當復雜的,為便于研究流動誘發(fā)振動機理,本文選取雙圓柱為研究模型,兩個圓柱的各參數(shù)都相同,串列布置,端部用彈簧上下連接使可以沿垂直于來流方向進行自由振動;在本課題中L/D值選取為:1.2,1.5,2.0,2.5,3.0,4.0,6.0;特征速度Ur范圍為3.9~48.本課題利用一維熱線測出后圓柱尾流旋渦脫落頻率和圓柱的振動頻率(L/D=1.2,1.5),用另外一根熱線放在前后圓柱之間,測出旋渦脫落頻率和振動頻率;從頻譜圖中可以看出明顯的峰值,振動頻率即固有頻率并未隨著特征速度的增加而增加,前后圓柱都是以固有頻率振動,峰值大小幾乎不變;渦脫落頻率隨著特征速度的增加而增加;利用激光測振儀分別測出前后圓柱的振動信號,當特征速度超出共振速度范圍時,振幅隨著特征速度的增加而增加,與馳振情況類似。利用粒子圖像測速系統(tǒng)(PIV)得出后圓柱尾流的旋渦結構,并分析其對圓柱振動的影響機理;水平移動放置于后熱線尾流的熱線位置,得出后圓柱尾流中旋渦強度在振動情況不同時的變化情況;使用壓力掃描儀采集出前后圓柱表面的壓力,并計算出升力值,阻力值以及升力系數(shù)和阻力系數(shù);聯(lián)系升力數(shù)據(jù),渦結構和振動情況,可以分析出三者之間的關系;結合激光測振儀所測出的位移值計算出圓柱與流體之間的能量傳遞值。
【關鍵詞】：圓柱 流致振動 渦脫落 升力
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB53
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• ACKNOWLEDGEMENTS6-9
• NOMENCLATURE9-13
• INTRODUCTION13-23
• 1.1 Background13-16
• 1.2 Literature review16-21
• 1.2.1 Two fixed circular cylinders in tandem arrangement16-18
• 1.2.2 Two elastic cylinders in tandem18
• 1.2.3 The major characteristic of vortex induced oscillation18-20
• 1.2.4 Presentation direction20-21
• 1.3 Objectives21-22
• 1.4 Thesis outline22-23
• EXPERIMENTAL SET-UP AND TECHNIQUES23-29
• 2.1 Wind tunnel23-24
• 2.2 Experimental details24-29
• 2.2.1 Vibration responses of the two cylinders in cross flow24-26
• 2.2.2 Particle Image Visualization (PIV)26-27
• 2.2.3 Measure flow- induced lift and estimate energy transfer27-29
• RESULTS AND DISCUSSION29-74
• 3.1 Vibration response of the cylinders29-53
• 3.1.1 Experiment setup properties29-30
• 3.1.2 Vibration response of the single cylinder30-33
• 3.1.3 Vibration response of two tandem cylinders33-53
• 3.2. The effect between the both cylinders53-61
• 3.3 The wake structure evolving behind the downstream cylinder61-63
• 3.4 Pressure distribution on the two cylinders63-67
• 3.5 The phase between the downstream cylinder and upstream cylinder67-69
• 3.6 Flow visualization behind the downstream cylinder69-74
• CONCLUSIONS74-76
• 4.1 Conclusions74-75
• 4.2 Future work75-76
• REFERENCES76-80
• 結論80-81
• 致謝81

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  本文關鍵詞：等直徑串列雙圓柱流致振動機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：360331