垂直U形管内气液两相流诱导振动模拟

工程热物理学报 , 2015, 36(10): 2221-2225.

垂直U形管内气液两相流诱导振动模拟

马晓旭 ^1, , 田茂诚 ^2, , 张冠敏 ^3, , 冷学礼 ^4,

1.山东大学能源与动力工程学院,济南,250061

2.山东大学能源与动力工程学院,济南,250061

3.山东大学能源与动力工程学院,济南,250061

4.山东大学能源与动力工程学院,济南,250061

基金项目: 山东科技发展计划(No.2012GGX10421)

关键词：气液两相流 , 诱导振动 , 脉动激振力 , 流固耦合

Numerical Simulation of Gas-liquid Two-phase Flow Induced Vibration in a Vertical U-Tube

Keywords： gas-liquid two-phase flow , induced vibration , pulsating excitation force , fluid structure interaction

采用ADINA数值方法研究了垂直U形管内气液两相流诱导振动的位移响应和脉动激振力特性,然后考察了雷诺数Re和体积含气率β对激振力的影响规律.结果表明:气液两相内流诱导振动以面内振动为主,表现为两相流诱发激振力的主频与管结构某阶固有频率相近时的共振现象;激振力的脉动特性表现为低β时的窄频带随机波动和高β时的周期性波动;固定β时,激振力的均方根值FRMS随Re的增大而增大,增大速率逐渐增加;同一Re下,FRMS先随β的增大而增加,在β=55％左右时达到最大,之后逐渐降低,最大值出现在泡状流向搅拌流的转变过渡区.

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Numerical Simulation of Gas-liquid Two-phase Flow Induced Vibration in a Vertical U-Tube

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