| 翟延飞,丁振宇,唐迪,杨佳欢,包士毅.横向流下螺旋管束流致振动研究[J].高技术通讯(中文),2023,33(1):97~105 |
| 横向流下螺旋管束流致振动研究 |
| Research on the vibration of helical tube bundles under transverse flow |
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| DOI：10. 3772/ j. issn. 1002-0470. 2023. 01. 010 |
| 中文关键词: 螺旋管式蒸汽发生器； 流致振动（FIV）； 模态叠加； 计算流体动力学/计算结构动力学（CFD/CSD）耦合 |
| 英文关键词: helicaltube steam generator, flow induced vibration (FIV), mode superposition, computational fluid dynamics/computational structural dynamics（CFD/CSD）coupling |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 | | 翟延飞 | (浙江工业大学化工机械设计研究所杭州 310023)
(过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州 310023)
(浙江工业大学机械工程学院杭州 310023） | | 丁振宇 | (浙江工业大学化工机械设计研究所杭州 310023)
(过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州 310023)
(浙江工业大学机械工程学院杭州 310023） | | 唐迪 | (浙江工业大学化工机械设计研究所杭州 310023)
(过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州 310023)
(浙江工业大学机械工程学院杭州 310023） | | 杨佳欢 | (浙江工业大学化工机械设计研究所杭州 310023)
(过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州 310023)
(浙江工业大学机械工程学院杭州 310023） | | 包士毅 | (浙江工业大学化工机械设计研究所杭州 310023)
(过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州 310023)
(浙江工业大学机械工程学院杭州 310023） |
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| 中文摘要: |
| 螺旋管式换热器结构紧凑、热补偿性优良，用于小型模块化核反应堆中，其壳程内的流致振动（FIV）是诱发换热管失效的一个重要原因。针对核电站中的螺旋管式蒸汽发生器内部螺旋管流致振动问题，建立考虑支撑结构约束下的螺旋管有限元模型，采用三阶模态叠加下的计算流体动力学（CFD）/计算结构动力学（CSD）耦合方法，研究了相邻管的振动对目标管振动的影响。研究结果表明，三阶模态叠加耦合方法能更加精确地模拟换热管振动响应，流场中相邻两管的振动对目标管升力方向上的振动有明显的削弱现象。 |
| 英文摘要: |
| Due to its compact structure and excellent thermal compensation, helical tube heat exchangers have been used in small modular nuclear reactor. The flow induced vibration (FIV) in the shell side is an important reason for the failure of the heat exchange tube. Aiming at flow-induced vibration of helical tube bundles from the helical coil steam generator in nuclear power plant, a finite element model of helical tube is established to consider the constraint of support structure. The computational fluid dynamics/computational structural dynamics（CFD/CSD）coupling method based on superposition of three modes is used to study the influence of adjacent tubes on the vibration of target tubes. The results show that the three-order modes superposition coupling method can simulate the vibration response of the heat exchange tube more accurately, and the vibration of adjacent two tubes in the flow field has obvious weakening effect on the vibration of the target tube in the lift direction. |
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