【摘要】：本文研究的軸向流誘發(fā)燃料棒類細長圓柱的振動在核工程以及管殼式換熱器等工程領域有著重要的指導意義。本實驗在水洞中進行,在測量技術方面,本文利用激光測振儀在一維振動測量中的精確性,對布拉格光纖光柵(FBG)傳感器做了標定。在一個較大的振幅范圍內得到了FBG測得應變與振幅的線性關系。在得到了應變和振幅的對應關系后,本文采用FBG傳感器在兩種圓柱管束布置方式(三根圓柱布置和五根圓柱布置)下分別研究中心圓柱的振幅、位移、振動頻率隨流速增加的變化趨勢。在此基礎上,研究了來流湍流度、柔性圓柱與剛性圓柱之間的間隙對中心圓柱的振動特性的影響,分析兩種布置方式下,中心柔性柱的振動特性的異同。對于單根圓柱的情況,剛性柱的振幅相對于柔性柱的振幅可以忽略,可以認為剛性柱在軸向流中沒有振動。三根柱布置中,中心柔性柱在徑向兩個不同方向的振幅有明顯差別。兩側沒有安裝剛性柱的方向振幅大于安裝有剛性柱的方向。五根柱布置中,對稱布置的結構使得中心柔性柱在不同方向的振幅基本相同。不論是在三根柱還是五根柱的情況下,間隙比的減小和湍流度的增大對振動的影響表現(xiàn)出定性上的相似性。間隙比的改變和湍流度的不同都不對柔性圓柱的振動頻率產生影響。增大圓柱之間的間隙比會導致柔性圓柱振幅的減小,且間隙比越大,振幅減小速度越慢,最終接近單根柔性柱的振幅。增大流場來流湍流度,柔性柱的振幅隨之增大。湍流度對振幅的影響在低無量綱速度時沒有在高無量綱速度時明顯,且在湍流度在大間隙比下的作用相比小間隙比下的作用更明顯。
【圖文】：

生能源已成為全球能源轉型及實現(xiàn)應對氣候變化目標的重大戰(zhàn)略舉措。對于在建設富強民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強國的中國，能源格局調整和能源轉型變革依然任重而道遠。目前，新能源發(fā)電主要包括水能發(fā)電、風能發(fā)電、核能發(fā)電、太陽能發(fā)電、生物質能發(fā)電、潮汐能發(fā)電、地熱能發(fā)電等，技術成熟，推廣較為廣泛的包括水電、核電、風電和光伏發(fā)電。其中，核電相對于其他發(fā)電方式，有著碳氧化物、氮氧化物等污染氣體零排放，能量密度大，發(fā)電功率穩(wěn)定，發(fā)電成本穩(wěn)定等優(yōu)點，同時也有著核輻射外泄的潛在危險。回顧核電發(fā)展的數(shù)十年歷史，曾發(fā)生過三次嚴重的核泄漏事故，分別是 1979 年美國的三里島事故，1986年烏克蘭的切爾諾貝利事故和 2011 年日本的福島事故。這三次核泄漏事故對周圍環(huán)境和生物造成了長遠的惡劣影響，讓人們對核安全產生了極高的重視。在這樣的大背景下，國家發(fā)展和改革委員會在《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出了我國核電的發(fā)展戰(zhàn)略：采取最新核安全標準，確保萬無一失的前提下，高效發(fā)展核電，在沿海地區(qū)建設一批三代壓水堆核電項目。壓水堆是目前公認技術最成熟的堆型，，推廣應用也最為廣泛，其工作原理示意圖見圖 1-1。壓水堆主要結構包括壓力容器、堆芯、堆內構件及控制棒組件等。在反應堆中，燃料棒和相

2 章 實驗裝置及相關測量技術爾濱工業(yè)大學（深圳）海洋高端裝備數(shù)字工程實光柵傳感器和激光測振儀技術，對軸向流中多圓章主要介紹本文所涉及的水洞試驗臺、所用的圓及其在本實驗中的應用等。的水洞測試段如圖 2-1 所示。其幾何尺寸為：高3m 的正方形。水流由伺服電機控制的單極水泵流速范圍內，流場湍流度控制在 0.7%以內，泵導致的水洞壁面的振幅不超過 5μm。實驗室臺立式空調保持恒定。
【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】：2018
【分類號】：TM623;TP212

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 黃恒;劉彤;周躍民;;壓水堆燃料棒在軸向流作用下的隨機振動響應研究[J];原子能科學技術;2015年03期

相關碩士學位論文 前5條

1 王鵬;雙圓柱體布局下的軸向流致振動實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

2 李鵬霞;基于FBG傳感器的軸向流誘發(fā)圓柱振動的實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

3 徐維;軸向流動誘發(fā)圓柱振動的實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

4 毛景禮;5×5棒束定位格架流致振動特性研究[D];哈爾濱工程大學;2013年

5 王璽;壓水反應堆燃料棒流致振動的仿真研究[D];復旦大學;2012年

本文編號：2680266