換熱器管束剛度對流體彈性不穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、管殼式換熱器由于自身的眾多優(yōu)點在化工生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。但隨著換熱器的大型化，流體誘發(fā)振動的問題卻愈加突出，引起了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。在流體誘發(fā)振動的機(jī)理中，流體彈性不穩(wěn)定性是最重要也是破壞性最強的機(jī)理，對換熱器管束的流體彈性不穩(wěn)定性開展實驗研究，具有很重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　本文首先采用水洞實驗方法對節(jié)徑比均為1.28的的剛性管陣中一根彈性管和全彈性管陣的振動特性進(jìn)行了研究。實驗管陣包括4種排布方式：正三角形排

2、布、轉(zhuǎn)角正方形排布、轉(zhuǎn)角三角形排布和正方形排布。為了驗證剛性管陣中一根彈性管的簡化方法對節(jié)徑比為1.28的管陣的適用性，將兩類管陣相同位置處的管束的振動響應(yīng)進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，同一種排布方式的剛性管陣和全彈性管陣中管束失穩(wěn)的位置不相同，臨界流速也不一致，兩類管陣中相同位置處管束的頻譜響應(yīng)，振動軌跡及主振方向都存在不同程度的差異。因此可以得出結(jié)論：對于流體介質(zhì)為水，節(jié)徑比為1.28的管陣，剛性管陣中一根彈性管的簡化方法不適合用來代替

3、全彈性管陣研究管束的流體彈性不穩(wěn)定性。
　　其次，本文對管束剛度對正方形排布的全彈性管陣的流體彈性不穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了實驗研究，旨在為工程實踐應(yīng)用提供相關(guān)依據(jù)和參考。通過將改變部分管束剛度后的測定管的振動特性與改變前的進(jìn)行對比，研究了變剛度管束位置、數(shù)量及剛度變化對測定管振幅和臨界流速的影響。結(jié)果表明，關(guān)于振幅，與改變前相比，上游管束剛度的改變會對測定管橫流方向的振幅起到一定程度的削弱作用，下游管束剛度的改變沒有上游的效果明顯；隨