【摘 要】
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流体诱发振动的研究近年来在国际上获得较大发展,如果控制不当,会导致工程设备的大量损坏,例如大型钢铁厂的烟囱设备,换热器的换热管排,甚至核反应堆的石墨棒等。为便于研究
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流体诱发振动的研究近年来在国际上获得较大发展,如果控制不当,会导致工程设备的大量损坏,例如大型钢铁厂的烟囱设备,换热器的换热管排,甚至核反应堆的石墨棒等。为便于研究流动诱发振动机理,本文选取双圆柱为研究模型,两个圆柱的各参数都相同,串列布置,端部用弹簧上下连接使可以沿垂直于来流方向进行自由振动；在本课题中,通过改变前圆柱位置实现L/D的改变,L/D值选取为：1.2,1.5,2.0,2.5和3.0;本课题利用两台激光测振仪同时测得前后两圆柱的振幅以及相位角随特征速度的变化,当特征速度超出共振速度范围时,振幅随着特征速度的增加而增加,相位角也因间距不同呈现一定的规律。在对圆柱受力进行分析时,使用压力扫描仪以及测振仪同步采集出前后圆柱每一时刻的位置和表面的压力,计算在不同情况下附加质量和流致阻尼的变化。在后圆柱在振幅比较小的情况下,附加质量和流致阻尼都为正值,这是由于前圆柱的剪切层在后圆柱附着,并阻碍后圆柱就进行振动。当后圆柱在振幅很大,即驰振发生时,后圆柱的附加质量和流致阻尼变为负值,即流体在促使圆柱进行振动,或者说流体使圆柱的振动更加容易。结合粒子图像测速系统(PIV)的结果,前圆柱剪切层在后圆柱上下交替摆动,为它提供了运动所需要的升力,引起圆柱振动。
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