本文關(guān)鍵詞：位于小圓柱尾流中圓柱的流致振動(dòng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于流動(dòng)誘發(fā)振動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活中的普遍性與危險(xiǎn)性,例如核電站中的冷卻設(shè)施,如果控制不當(dāng),可能導(dǎo)致管道損壞,甚至?xí)䦟?dǎo)致核泄漏等輻射危害居民健康,故為研究流動(dòng)誘發(fā)振動(dòng)機(jī)理,本文選取雙圓柱為研究模型,前后圓柱大小不同,串列布置,下游圓柱兩端端部用彈簧上下連接使可以沿垂直于來(lái)流方向進(jìn)行自由振動(dòng)。在本課題中d/D分別為0.2,、0.4、0.6、0.8以及1.0,通過(guò)改變前圓柱位置實(shí)現(xiàn)改變L/d,變化為1.0 5.5。其中L為上游圓柱中心與后圓柱前駐點(diǎn)的距離,d與D分別為前后圓柱直徑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在L/d=1.0時(shí),在d/D為0.2 0.8有劇烈振動(dòng)(馳振),在1.0L/d2.5、d/D=0.2 0.6,2.5L/d≤3.0、d/D=0.2 0.4以及4L/d≤5.5、d/D=0.2時(shí)有馳振現(xiàn)象發(fā)生。并且發(fā)現(xiàn)通過(guò)減小d/D,會(huì)在L/d更大的位置處產(chǎn)生馳振。一旦圓柱開(kāi)始振動(dòng),振幅隨著約化速度Ur增大而迅速上升,這是由于當(dāng)速度變化時(shí),升力增大,對(duì)圓柱做功能力增大,即Wf增大,在其增大的過(guò)程中,Wf大于阻尼所做的負(fù)功Wd,即流體在向振動(dòng)圓柱提供能量,并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。但由于Wd增速較快,最終Wf=Wd,振動(dòng)穩(wěn)定,振幅不變。更一步指出的是,馳振后尾流的流動(dòng)所得頻譜圖呈現(xiàn)兩個(gè)峰值,分別對(duì)應(yīng)于振動(dòng)固有頻率與渦脫落頻率。前者在尾流中一直存在,但后者隨著流動(dòng)快速消失。在前圓柱尺寸變小時(shí),其對(duì)應(yīng)的尾流相對(duì)變窄,使再附著點(diǎn)接近后圓柱的前駐點(diǎn),因此該剪切層能在圓柱上下交替擺動(dòng),引起圓柱振動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：不同串聯(lián)圓柱 流致振動(dòng) 渦脫落 能量轉(zhuǎn)換
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB53
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 英文部分5-68
• ACKNOWLEDGEMENTS5-11
• Introduction11-22
• 1.1 Background11-14
• 1.2 Literature review14-19
• 1.2.1 Fixed cylinders14-16
• 1.2.2 Flexible cylinders16-19
• 1.3 Objectives19-20
• 1.4 Thesis outline20-22
• Experimental set-up and techniques22-30
• 2.1 Wind tunnel22
• 2.2 Vibration measurement22-24
• 2.3 Flow characteristics24-27
• 2.3.1 Vortex shedding frequency24-25
• 2.3.2 Flow field and vorticity25-26
• 2.3.3 Flow visualization26-27
• 2.4 Force measurement27-30
• Results and discussion30-62
• 3.1 Vibration Response30-34
• 3.1.1 Structural properties30-31
• 3.1.2 Vibraton response31-34
• 3.2 Flow characteristics34-46
• 3.2.1 Vortex shedding characteristics34-38
• 3.2.2 Wake evolution38-40
• 3.2.3 Vibration regimes40-42
• 3.2.4 Bi-stable flow42-46
• 3.3 Mechanism46-62
• 3.3.1 Force validation46
• 3.3.2 Phase angle and pressure distribution46-50
• 3.3.3 Energy conservation50-57
• 3.3.4 Motion parameter57-58
• 3.3.5 Instability58-62
• Conclusions62-64
• 4.1 Conclusions62-63
• 4.2 Future work63-64
• References64-68
• 中文部分68-95
• 第1章 緒論70-76
• 1.1 課題背景及研究意義70-71
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀綜述71-75
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外兩個(gè)固定圓柱的研究現(xiàn)狀71-72
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外兩個(gè)靈活圓柱的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀72-75
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容75
• 1.4 論文綱要75-76
• 第2章 實(shí)驗(yàn)裝置與研究方案76-81
• 2.1 風(fēng)洞76
• 2.2 振動(dòng)測(cè)量76-77
• 2.3 流動(dòng)特性77-78
• 2.3.1 漩渦脫落頻率77-78
• 2.3.2 流場(chǎng)及渦量78
• 2.3.3 流動(dòng)顯示78
• 2.4 流體作用力測(cè)量78-81
• 第3章 振動(dòng)響應(yīng)81-84
• 3.1 單圓柱與雙圓柱振幅81-83
• 3.2 本章小結(jié)83-84
• 第4章 流動(dòng)特性84-88
• 4.1 漩渦脫落頻率84-85
• 4.2 尾流變化85-86
• 4.3 振動(dòng)區(qū)域86-87
• 4.4 本章小結(jié)87-88
• 第5章 振動(dòng)機(jī)理88-93
• 5.1 壓力分布88
• 5.2 能量守恒88-91
• 5.3 不穩(wěn)定性91-92
• 5.4 本章小結(jié)92-93
• 結(jié)論93-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果94-95
• 致謝95

【相似文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：位于小圓柱尾流中圓柱的流致振動(dòng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：324999