管束流致振动与噪声特性研究-轮机工程专业论文.docxVIP

、 、 哈尔滨工程大学 I 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由 作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在 文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者(签字)：＼台＼圉礴 日期： 土Q旧年弓月2t日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨 工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。 本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据 库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合 学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈 尔滨工程大学，涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文(曲在授予学位后即可口在授予学位12个月后 口 作者(签字)：l虱闼吣 导师(签字)： 徽毋／ 解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 年弓月2中日 沁fQ年’弓。月2斗日 日期：z口【．D 哈尔滨T程大学硕十学位论文．．7 哈尔滨T程大学硕十学位论文 ．．7 摘 要 I 管束是冷凝器、蒸汽发生器等换热设备的重要组件。管内外流动引起的 脉动力将导致管束振动，并可能是管束因过度振动和疲劳发生破坏失效。因 此研究管束的流致振动对提高冷凝器的可靠性有着重要意义。管束绕流所产 生的噪声是冷凝器噪声的主要组成部分，准确预测管束绕流噪声也是降低冷 凝器噪声的必要步骤。 论文采用了CFD及动网格技术，运用数值方法研究了圆管的流致振动现 象，分析了圆管的响应特性以及振动圆管与流场之间的耦合作用，阐明了新 的涡激振动“自限定现象发生机理，并观察到涡激振动旋涡脱落模态的转 变。 为了研究管束绕流气动噪声特性，本文利用FW-H声学类比模型，采用 FLUENT软件对单管以及管束的绕流气动噪声进行计算。计算结果表明圆管 及管束绕流噪声主要来源于其所受的绕流升力，绕流的力学特性直接影响到 绕流噪声的大小、频率以及指向性。 最后，本文对单管及管束在管内外流体共同作用下的振动进行了实验研 究，着重考虑了管内流动对圆管固有频率的影响、圆管的响应特性以及振动 对管内流体压力脉动的影响。实验研究表明，管内流体的质量以及其流动都 将改变管的固有频率；管束的排列将改变圆管涡激振动的特性，而管外风速 将使得管内流体压力脉动的特征频率发生改变。 关键词：管束；流致振动；绕流噪声；实验研究 哈尔滨T稗大学硕十学何论文‘-7’ 哈尔滨T稗大学硕十学何论文 ‘-7’ AB STRACT _ j Tube bundles are the important components of heat exchange equipment, such as condenser and steam generator,etc．The oscillating fluid forces caused by internal and cross flow would result in tube vibration,namely Fluid-Induced Vibration,and excessive vibrations and fatigue may lead to destruction of tube bundles．So it is greatly meaningful to improve the performance and reliability of condenser by studying the Flow-Induced Vibration of tube bundles．The sound generated by flow across tubes is the most important part of noise of condenser,SO predicting the sound accurately and reliably is a necessary step in reducing the noise． The FW-H acoustic analogy model combined with SST turbulence models are used to investigate the acoustic characteristic of sound generated by flow across sin