冷凝器是艦船中的一個(gè)重要裝置,其性能對(duì)艦船的安全性有著十分重要的影響。冷凝器的失效形式主要是其管束的破壞,管束在流場(chǎng)中受流場(chǎng)力而發(fā)生振動(dòng),超出限度之后就會(huì)發(fā)生破壞;并且冷凝器管束振動(dòng)會(huì)向管內(nèi)傳遞,引起管內(nèi)流的壓力脈動(dòng)。因此,研究冷凝器的流致振動(dòng)特性是十分有意義的。本文計(jì)算了一根三維短管的繞流場(chǎng),并與其他人的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了計(jì)算參數(shù)設(shè)置的正確性,同時(shí)也說(shuō)明了大渦模擬模型計(jì)算繞流場(chǎng)的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)一根冷凝器的單管模型的計(jì)算,得到了其繞流場(chǎng)的漩渦脫落情況和升、阻力,同時(shí)使用流固耦合軟件,計(jì)算了在流體力作用下單管的位移及其響應(yīng)頻率,發(fā)現(xiàn)管子的位移響應(yīng)頻率等于流體力的頻率,空氣作用下的管子的位移響應(yīng)頻率還有其一階固有頻率。將單管和管內(nèi)流進(jìn)行耦合計(jì)算,研究單管的振動(dòng)引起的管內(nèi)流的壓力脈動(dòng)和管內(nèi)流場(chǎng)的分布規(guī)律,管子振動(dòng)時(shí),管內(nèi)流體壓力脈動(dòng)的頻率等于管子振動(dòng)的頻率,同時(shí)管子振動(dòng)時(shí)的內(nèi)流場(chǎng)不同于靜止管路的內(nèi)流場(chǎng)。論文最后對(duì)不同節(jié)徑比,順序排列和交錯(cuò)排列的管束,在不同流速下的流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算,研究其流場(chǎng)中漩渦的變化,和管束中管子的受力特性。管束流場(chǎng)中,管子的受力十分復(fù)雜,但仍具有一定的規(guī)律。 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ANSYS藕合分析種類

圖２．４升、阻力系數(shù)頻域曲線??從圖２．３可以看出，在剛開始的時(shí)候，繞流場(chǎng)還不穩(wěn)定，阻力系數(shù)短時(shí)間增大，而??升力系數(shù)基本為零；時(shí)間大約在１秒時(shí)，流場(chǎng)趨于穩(wěn)定，開始有了交替的漩渦脫落，升、??阻力系數(shù)才變得穩(wěn)定、規(guī)律了起來(lái)。圖２．４是升阻力系數(shù)的頻域圖，由于阻力系數(shù)波動(dòng)??的幅值很小，因?yàn)樵陬l率圖上的峰值很小，但仍可看出滿足阻力脈動(dòng)頻率是升力脈動(dòng)頻??率的２倍關(guān)系。??通過(guò)與其他人的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，來(lái)驗(yàn)證計(jì)算參數(shù)設(shè)置等的正確性。計(jì)算所得的平均??阻力系數(shù)，斯特勞哈爾數(shù)，及漩渦分離角的結(jié)果如表２．２所示。對(duì)比表中數(shù)據(jù)可以看出，??在相同的雷諾數(shù)與湍流模型下，受網(wǎng)格劃分方法及精度的影響，各人的計(jì)算結(jié)果都與實(shí)??驗(yàn)值存在差異，但差異都不大，且各自的數(shù)值計(jì)算的結(jié)果都相近。二維與三維的結(jié)果差??１７??

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【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3370004