矩形窄通道中掠過(guò)雙板結(jié)構(gòu)流動(dòng)引起的流固耦合現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、相比于壓水堆使用的燃料組件,平行板狀燃料組件擁有功率密度高、傳熱效果好的優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用在先進(jìn)研究堆和作為動(dòng)力源布置在軍事艦艇上。在燃料板之間,高速流動(dòng)的冷卻劑可能會(huì)誘發(fā)燃料板與冷卻劑之間形成強(qiáng)烈的流固耦合效應(yīng),有可能威脅到反應(yīng)堆的安全運(yùn)行。因此,深入研究矩形通道內(nèi)平行板結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)特性具有重大意義。本文作為理論實(shí)驗(yàn)研究,將平行板狀燃料組件簡(jiǎn)化為四角固支在矩形窄通道中的雙板結(jié)構(gòu)。配合先進(jìn)的激光測(cè)量技術(shù),以流過(guò)雙板結(jié)構(gòu)的流量為變量,得

2、到了在特定的流量范圍內(nèi)相對(duì)振動(dòng)和同向彎曲現(xiàn)象,以及不規(guī)則的寬頻振動(dòng)現(xiàn)象;同時(shí),對(duì)比單板結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)特性,總結(jié)了雙板結(jié)構(gòu)與單板結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的異同點(diǎn)。并認(rèn)為雙板結(jié)構(gòu)反向振動(dòng)時(shí),附著在板表面上的附加阻尼和附件質(zhì)量的變化是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在差異的主要原因。本研究發(fā)現(xiàn)在平板結(jié)構(gòu)在Miller臨界流速到達(dá)之前就會(huì)發(fā)生窄頻大幅相對(duì)振動(dòng),一種新的可能導(dǎo)致平行板狀燃料組件失效的機(jī)理。還首次發(fā)現(xiàn)了雙板結(jié)構(gòu)在特性的流量下同向彎曲的現(xiàn)象;對(duì)這些現(xiàn)象的研究為核