不同湍流度下非對(duì)稱布局圓柱的軸向流致振動(dòng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 04:13
核反應(yīng)堆中燃料棒置于軸向流動(dòng)的冷卻液中,盡管軸向流致振動(dòng)引起的振動(dòng)幅度很小,但對(duì)于緊密布局并受剛性約束固定的燃料棒而言,即使是微小的振動(dòng)也會(huì)造成一定程度的磨損。燃料棒中定位格柵的存在會(huì)導(dǎo)致來流混亂進(jìn)而湍流度增加,對(duì)棒產(chǎn)生不穩(wěn)定橫向作用力,導(dǎo)致棒的橫向隨機(jī)振動(dòng),進(jìn)一步加劇燃料棒的疲勞損害,從而造成高額維護(hù)費(fèi)用,若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)還可能導(dǎo)致災(zāi)難性事故發(fā)生。此外,軸向流致振動(dòng)研究還可應(yīng)用于換熱器,蒸汽發(fā)生器,海洋采礦管和鉆柱。因此,對(duì)于軸向流致振動(dòng)特性以及湍流度對(duì)其影響的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。本文研究流速、柱間距以及湍流度對(duì)兩根剛性柱與一根彈性柱組成的非對(duì)稱布置圓柱束的動(dòng)力學(xué)特性的影響。采用三根柱成排布置(布局A)和成90°布置(布局B)兩種布局方式。本實(shí)驗(yàn)在垂直水洞中進(jìn)行,最大雷諾數(shù)為30566,來流無量綱速度范圍為0.63-6.98,柱間距比P*(柱中心距離與柱直徑比值)為1.21-1.71。在高低兩種湍流度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,其中低湍流度為0.71-0.80%,高湍流度為2.30-2.91%。振動(dòng)信息通過激光多普勒測振儀(LDV)和布拉格光纖光柵(FBG)獲取,流場信息通過粒子...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
被動(dòng)格柵示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-據(jù)應(yīng)變與位移對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系可將FBG測量所得應(yīng)變轉(zhuǎn)換為位移。2.2.3粒子圖像測速儀(PIV)粒子圖像測速法是一種非接觸式光學(xué)測量技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)中,使用DANTECPIV對(duì)彈性圓柱與剛性圓柱之間的流場以及主動(dòng)噴水格柵下游流場進(jìn)行測量,可獲得瞬時(shí)和平均流常采用直徑約為2μm碳化硅作為示蹤粒子,通過高速攝像機(jī)跟蹤粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。并通過LabVIEW系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PIV和LDV的同步測量,采樣頻率為200Hz。測量示意圖如圖2-7所示。OXYZLDV1LDV2圖2-4激光多普勒測振儀示意圖圖2-5布拉格光纖光柵示意圖FBG測量點(diǎn)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-13-第3章三根圓柱成排非對(duì)稱布局研究3.1引言實(shí)驗(yàn)研究了如圖3-1所示三根圓柱在同一平面非對(duì)稱布局時(shí),在不同流速以及不同間隙比下的動(dòng)力學(xué)特性。彈性柱位于中間位置,兩根剛性柱位于兩側(cè),三柱成一排布置。其中剛性柱1位置固定,即與彈性柱間距不變,移動(dòng)另一根剛性柱2,改變其與彈性柱的間距,從而研究不同間距下的非對(duì)稱性對(duì)彈性柱動(dòng)力學(xué)特性的影響。調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速改變來流速度,研究流速對(duì)彈性柱的影響。本章實(shí)驗(yàn)均在低湍流度(0.71-0.80%)下進(jìn)行。圖3-1三根圓柱成排布局示意圖1.21.31.41.51.61.71.9∞0.0050.0100.0150.0200.025A*rmsP*ydirectionzdirection圖3-2振動(dòng)Arms*隨間距比P*變化曲線(U—=6.98).
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]不同湍流度下圓柱體束的軸向流致振動(dòng)研究[D]. 張新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3607877
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
被動(dòng)格柵示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-據(jù)應(yīng)變與位移對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系可將FBG測量所得應(yīng)變轉(zhuǎn)換為位移。2.2.3粒子圖像測速儀(PIV)粒子圖像測速法是一種非接觸式光學(xué)測量技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)中,使用DANTECPIV對(duì)彈性圓柱與剛性圓柱之間的流場以及主動(dòng)噴水格柵下游流場進(jìn)行測量,可獲得瞬時(shí)和平均流常采用直徑約為2μm碳化硅作為示蹤粒子,通過高速攝像機(jī)跟蹤粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。并通過LabVIEW系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PIV和LDV的同步測量,采樣頻率為200Hz。測量示意圖如圖2-7所示。OXYZLDV1LDV2圖2-4激光多普勒測振儀示意圖圖2-5布拉格光纖光柵示意圖FBG測量點(diǎn)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-13-第3章三根圓柱成排非對(duì)稱布局研究3.1引言實(shí)驗(yàn)研究了如圖3-1所示三根圓柱在同一平面非對(duì)稱布局時(shí),在不同流速以及不同間隙比下的動(dòng)力學(xué)特性。彈性柱位于中間位置,兩根剛性柱位于兩側(cè),三柱成一排布置。其中剛性柱1位置固定,即與彈性柱間距不變,移動(dòng)另一根剛性柱2,改變其與彈性柱的間距,從而研究不同間距下的非對(duì)稱性對(duì)彈性柱動(dòng)力學(xué)特性的影響。調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速改變來流速度,研究流速對(duì)彈性柱的影響。本章實(shí)驗(yàn)均在低湍流度(0.71-0.80%)下進(jìn)行。圖3-1三根圓柱成排布局示意圖1.21.31.41.51.61.71.9∞0.0050.0100.0150.0200.025A*rmsP*ydirectionzdirection圖3-2振動(dòng)Arms*隨間距比P*變化曲線(U—=6.98).
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]不同湍流度下圓柱體束的軸向流致振動(dòng)研究[D]. 張新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3607877
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