管道系統(tǒng)涉及到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,其動(dòng)力學(xué)問題可能直接影響整個(gè)工程系統(tǒng)的安全性,因此具有重要的研究意義和價(jià)值,需要進(jìn)行深入分析和研究。本文基于ANSYS Workbench與CFX有限元分析軟件,利用雙向流固耦合方法,分別建立了較大雷諾數(shù)環(huán)境中橫向流作用下的單管和三管有限元分析模型,計(jì)算了在不同來流速度下系統(tǒng)的響應(yīng),對(duì)相應(yīng)結(jié)果進(jìn)行了分析。首先,基于工程實(shí)例,總結(jié)了橫向流作用下管道系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析方法及失穩(wěn)機(jī)理。介紹了雙向流固耦合技術(shù),以及幾種常用的湍流模型。以橫向流作用下的單管為例,分析了不同湍流模型的適用性和精度,最終確定采用LES大渦模型進(jìn)行后續(xù)計(jì)算。其次,討論了流場(chǎng)區(qū)域尺寸的選取、網(wǎng)格的劃分方式及計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)的設(shè)置�；谇懊嬗懻撨x取的湍流模型、流場(chǎng)尺寸、網(wǎng)格模型及時(shí)間步長(zhǎng)等參數(shù),對(duì)單管模型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。通過改變來流速度,計(jì)算得到了相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)。分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)來流速度超過臨界流速時(shí),管的運(yùn)動(dòng)軌跡呈“8”字型振蕩,且流場(chǎng)也具有周期性。進(jìn)一步,對(duì)升阻力頻譜圖分析發(fā)現(xiàn),其主頻與結(jié)構(gòu)固有頻率接近時(shí),結(jié)構(gòu)響應(yīng)幅值最大,即所謂的“鎖頻”現(xiàn)象。最后,計(jì)算分析了并列三管的流彈穩(wěn)定性問題,討論了管間...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖 9 面上基金資助率隨申請(qǐng)人年齡的分布

圖9是申請(qǐng)人出生年份與資助率變化圖。可以發(fā)現(xiàn)，1960～1969、1970～1979和1980～19893個(gè)年齡段的獲資助項(xiàng)目總量分別為10、29和54,而對(duì)應(yīng)的資助率分別為20.00%、21.01%和18.75%,進(jìn)一步顯示80后青年科學(xué)家具有較為豐富的基金申請(qǐng)書撰寫經(jīng)驗(yàn)。....

圖１－１管束系統(tǒng)??｜５１

航天及火電等生產(chǎn)領(lǐng)域也隨之快速發(fā)展，這些領(lǐng)域中存在大量的管道設(shè)備。隨著現(xiàn)代??新工藝、新技術(shù)、新材料的不斷開發(fā)，大規(guī)模生產(chǎn)的普遍化，管道在例如航空航天，??海洋科學(xué)，核電反應(yīng)堆，土木工程等眾多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，管束系統(tǒng)如圖１－１所示。??然而由于管道內(nèi)外受到不同形式的壓力變化，常常....

圖２－２?ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ分析模型??

Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中，通過建立流固耦合分析系統(tǒng)即可較為簡(jiǎn)便地完成對(duì)管道的雙向流??固耦合模擬。Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中，可以通過拖拽建立多個(gè)分析項(xiàng)目，各個(gè)項(xiàng)目之間可以建??立聯(lián)系對(duì)同一模型進(jìn)行不同類別的分析，如圖２－２所示。??

圖３－１湍流數(shù)值模型??在渦足夠小時(shí)，用一個(gè)普適模型來對(duì)其進(jìn)行近似理論上說是可行的

其對(duì)計(jì)算機(jī)水平等要求非常高，這就限制了?ＤＮＳ法對(duì)各種復(fù)雜模型的直接求解。因此，??人們提出不同的湍流計(jì)算模型以應(yīng)對(duì)工程實(shí)際中的需要，如雷諾平均Ｎ－Ｓ模型（ＲＡＮＳ），??大渦模擬模型（ＬＥＳ）等，如圖３－１所示。??為了準(zhǔn)確且便捷地描述湍流運(yùn)動(dòng)，人們不斷尋求更加有效統(tǒng)一的湍流模....

本文編號(hào)：4034120