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考虑流固耦合的冷凝器管束流致振动仿真研究
| 论文题名： | 考虑流固耦合的冷凝器管束流致振动仿真研究 |
| 关键词： | 舰船冷凝器;管束振动;流固耦合;失效形式 |
| 摘要： | 冷凝器是舰船中的一个重要装置，其性能对舰船的安全性有着十分重要的影响。冷凝器的失效形式主要是其管束的破坏，管束在流场中受流场力而发生振动，超出限度之后就会发生破坏；并且冷凝器管束振动会向管内传递，引起管内流的压力脉动。因此，研究冷凝器的流致振动特性是十分有意义的。 本文计算了一根三维短管的绕流场，并与其他人的计算及实验结果进行对比，验证了计算参数设置的正确性，同时也说明了大涡模拟模型计算绕流场的准确性。 通过对一根冷凝器的单管模型的计算，得到了其绕流场的漩涡脱落情况和升、阻力，同时使用流固耦合软件，计算了在流体力作用下单管的位移及其响应频率，发现管子的位移响应频率等于流体力的频率，空气作用下的管子的位移响应频率还有其一阶固有频率。 将单管和管内流进行耦合计算，研究单管的振动引起的管内流的压力脉动和管内流场的分布规律，管子振动时，管内流体压力脉动的频率等于管子振动的频率，同时管子振动时的内流场不同于静止管路的内流场。 论文最后对不同节径比，顺序排列和交错排列的管束，在不同流速下的流场进行了计算，研究其流场中漩涡的变化，和管束中管子的受力特性。管束流场中，管子的受力十分复杂，但仍具有一定的规律。 |
| 作者： | 王敏 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 柳贡民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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