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换热器管束动态特性分析及流体诱导振动研究
中文名称: 换热器管束动态特性分析及流体诱导振动研究
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论文编号: 3116156收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Analysis on Dynamic Characteristic and Flow Induced Vibration of Heat Exchanger Tube Bundles
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 化工过程机械
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 管束 流体弹性不稳定 漩涡脱落 诱导振动 临界流速
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文摘要: 随着工业生产迅速发展和生产规模不断扩大,工业生产中所用的管壳式换热器越来越趋向大型化,管束无支撑跨度增(略),为了提高传热效率,流体流速也越来越大,因而换热器流体诱发振动的破坏现象日见增多.据报道,迄今国内外某些工厂的大型换热器因振动而导致破坏的实例屡见不鲜,破坏的严重程度十分惊人(略)器内流体诱导振动的研究已成为当前的重要课题. 到目前为止,由于换热器内流体诱导振动的复杂性和计算方法的不(略)诱导振动机理、换热器管束动态特性和换热器管束发生大幅振动的判别标准等虽经许多科学家大量研究,仍然有很多不清楚和不完善的地方.本文将对换热器管束动态特性、流体诱导振动的激励机理(漩涡脱落、流体弹性激振)、换热器管束振动控制及偏微分方程的数值计算方法进行研究,为保证换热(略)安全运行、节约投资进行有益的探讨.主要工作和创新点如下: 1.采用理论分析、数值模拟和实验研究对换热器管束的动态特性进行了较为全面分析,内容包括换热器管束支撑构件的弹性、温度引起的预应力、管束内流体的流(略)流体与换热器管束的耦合作用和换热管与折流板孔之间的间隙对换热器管束动态特性的影响.为准确判...
With the industrial development and manufacture-scale expanding, the shell a(omitted)at exchanger tends to large-scale, then, the span of non-supporte(omitted)dle increasing and the rigidity of heat exchanger d(omitted) and for the improving heat exchange efficiency, the shellside velocity getting fast, as a result, the phen(omitted)breakage of heat exchanger caused by flow-induced vibration is increasing. It was reported (omitted)of such breakages have appeared frequently in some factories both a...
目录:
摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
第1章 绪论第12-23页
  ·概述第12-16页
  ·换热器管束流体诱导振动的研究概况第16-19页
    ·漩涡脱落的研究概况第16-17页
    ·流体弹性不稳定的研究概况第17-19页
  ·换热器管束动特性的研究概况第19页
  ·本课题研究的目的和意义及主要内容第19-23页
第2章 换热器管束动态特性分析第23-61页
  ·引言第23页
  ·弹性支撑对换热器管束动态特性的影响分析第23-30页
    ·结构动态特性的有限元分析第23-24页
    ·参数化设计语言(APDL)简介第24-25页
    ·计算模型及有限元离散化第25-28页
    ·计算结果分析与小结第28-30页
  ·温度应力对换热器管束动态特性的影响分析及计算模型研究第30-37页
    ·应力刚化第30-32页
    ·计算模型及有限元离散化第32-34页
    ·计算结果分析与小结第34-37页
  ·换热器管束内外流体对管束动态特性的影响分析第37-47页
    ·基本理论第37-39页
    ·计算模型及有限元离散化第39-41页
    ·具有内部流体的换热管动态特性计算结果与分析第41页
    ·具有外部流体的换热管动态特性计算结果与分析第41-47页
  ·换热器管束外部流体对管束动态特性影响的实验研究第47-53页
    ·实验方案第47页
    ·实验装置第47-49页
    ·实验测量及数据处理第49-50页
    ·实验结果分析第50-53页
  ·具有内流换热管的动态特性分析第53-56页
    ·具有内流换热管的耦合振动方程第53-54页
    ·换热管内流对换热管动态特性的影响分析第54-55页
    ·算例与小结第55-56页
  ·换热管与折流板孔间隙对换热管动态特性的影响分析第56-61页
    ·计算模型第57页
    ·计算结果分析与小结第57-61页
第3章 换热器圆管绕流漩涡诱导振动的数值模拟及不稳定性分析第61-75页
  ·引言第61页
  ·固定圆管绕流漩涡运动的数值模拟及漩涡脱落频率分析第61-69页
    ·基本方程第61-63页
    ·数值模拟固定圆管绕流第63-67页
    ·漩涡脱落频率计算第67-69页
  ·弹性支撑圆管绕流漩涡诱导振动的数值模拟第69-75页
    ·基本方程和数值分析方法第69-71页
    ·数值模拟结果及分析第71-75页
第4章 换热器管束流体弹性不稳定性分析第75-92页
  ·概述第75-76页
  ·管束流体弹性不稳定性分析第76-82页
    ·物理模型及假设第76-77页
    ·流体弹性不稳定的能量方程求解第77-81页
    ·算例和小结第81-82页
  ·换热器管束流体弹性不稳定性分析的数值模拟第82-85页
    ·基本方程和数值分析方法第82页
    ·数值模拟结果及分析第82-85页
  ·动力不稳定条件的修正第85-92页
    ·Connors 位移模型及流体弹性激振模型讨论第85-90页
    ·动力不稳定条件的修正第90-91页
    ·算例和小结第91-92页
第5章 换热器管束振动控制探讨第92-100页
  ·概述第92-94页
    ·结构振动控制的概念第92页
    ·结构控制分类第92-93页
    ·换热器中的防振与分析第93-94页
  ·换热器管束的振动分析与管束振动控制的探讨第94-100页
第6章 数值模拟方法研究第100-112页
  ·概述第100页
  ·单点子域积分及分析第100-101页
  ·多点子域积分及稳定性分析第101-105页
    ·多点子域积分第102-103页
    ·多点子域积分的稳定性分析第103-105页
  ·多点子域积分的蛙跳格式及稳定性分析第105-108页
    ·多点子域积分的蛙跳格式第105-106页
    ·多点子域积分的蛙跳格式的稳定性分析第106-108页
  ·算例与分析第108-111页
  ·小结第111-112页
第7章 结论与展望第112-116页
  ·结论第112-114页
  ·展望第114-116页
参考文献第116-129页
攻读学位期间发表的学术论文第129-130页
致谢第130页
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