邻近较小直径圆柱的圆柱流致振动特征研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:single654321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在工程应用中,流致振动(FIV)现象普遍存在,例如核反应堆中的石墨棒,电站的冷却塔,换热器的换热管排等,如果在相关的结构设计过程中忽略了流致振动的影响,就可能导致工程设备的损坏,给工业生产带来巨大损失。为便于研究FIV的机理,本文以双圆柱模型为的研究对象,两圆柱直径比为0.4,较小直径的圆柱固定无振动,较大直径的圆柱只在垂直于来流方向进行自由振动。通过改变两圆柱相对角度θ以及两圆柱之间的间隙比L/d(L为两圆柱中心距离减去大圆柱半径,d为小圆柱直径)可以得出不同排列情况下的流致振动特点。  本文主要测量来流速度介于1.8m/s至20m/s之间时大直径圆柱的振动情况,主要有以下四种:无振动(0),共振(SV),弛振(G),小振幅振动(SV)。根据振动情况的不同把整个研究区域进行划分,然后在每个区域选取几个具有代表性的点,测量其大直径圆柱表面的压力分布以及两圆柱之间和尾流的涡结构。将振动情况,压力分布和涡结构三者联系起来即可较完整的描绘各个振动情况的产生机理。  随着θ和L/d的变化,大直径圆柱表现出不同的振动情况,据此可以将整个研究区域分为五个部分,即小圆柱位于上游的共振和弛振区(I区),小圆柱位于上游的无振动区(II区),小圆柱位于下游的无振动区(III区),小圆柱位于下游的共振和弛振区(IV区),共振和小振幅震动区(V区)。在所有的振动状态中,大直径圆柱的振动频率都与其固有频率相等,而升力系数的频率除V区的SV情况外也与大圆柱本身的固有频率相等。虽然II区和III区同样为无振动区,但因小直径圆柱所放置的位置不同,所以振动机理也不相同,在II区,小直径圆柱主要是改变大直径圆柱表面的边界层流动,而在III区,小直径圆柱主要对大直径圆柱的剪切层(尾流)起扰动作用。同样的,I区和IV区也因为小直径圆柱的位置不同而分为不同区域,在I区,驰振的产生主要是因为两圆柱之间较强的间隙流和从上游小直径圆柱脱落的剪切层的再附着现象,而在IV区,驰振的产生主要是较强间隙流的作用,不存在上游圆柱脱落的剪切层。从分析结果可以看出,改变θ和L/d对于各个区域的流动状态和振动机理有着显著的影响。
其他文献
激光熔覆是一种新的表面改性强化技术。它通过在基材表面添加熔覆材料并利用高能密度的激光束使之与基材表面层快速熔凝,然后在基材表面形成与其为冶金结合的熔覆层。汽蚀是汽
针对斜井、水平井以及高粘度原油井中开采效率低、有杆泵的杆柱偏磨等问题,论文设计了新的液力驱动式采油螺杆泵,并对它进行了螺杆泵台架试验研究。  根据液力驱动采油螺杆泵
现阶段,随着社会的发展,我国的学前教育的发展也突飞猛进.音乐素养是学前教育专业学生知识技能中重要的组成部分.由于学生对音乐素养概念上的模糊性,使得学生在音乐技能培养
本文在固定床反应器上对淮北煤种进行了热解与气化实验,旨在考察两种钙系添加剂包括氢氧化钙和碳酸钙对新汶煤与淮北煤热解过程的影响,以及在煤气化过程中抑制钾盐催化剂失活的
在“互联网+”时代下,明确学术期刊编辑的职业定位与重要作用,对于学术期刊及编辑的长效发展均有着直接的影响作用.因此本文将通过立足“互联网+”时代背景,在重点阐述学术期
能源危机和环境污染是影响人类社会可持续发展的两大关键因素,为此当今世界各国都在积极进行氢能的研究与开发,21世纪被认为是氢能和氢经济时代。氢能源的最好利用方式是燃料电
《政策与法律法规》是旅游专业的专业课程,也是全国导游资格考试的必考科目,但是课程内容枯燥,理论性太强,学生难学,本人从课堂导入、案例教学、情景教学、理论和实践相结合
面部表情识别所要研究的是如何自动、可靠、高效地识别出人脸表情所传达的信息,并利用这些信息推测人的心理活动,为后续工作提供依据,其目的在于建立友好、人性化的人机交互界面
通过在金属薄板表面复合一层薄橡胶弹性体涂层而制备获得的金属覆胶密封材料兼有橡胶弹性体的高压缩回弹性能、耐油性能,又具备金属芯板的高强度和尺寸稳定性,是目前机动车行业
古代文学作品在表达方式及文字形式上与现代文学具有一定差别,也正因为如此,赋予了古代文学独有的经典美与传统美,但古代文学作品与现代文学作品在情感表达上具有一定的互通