螺旋管蒸汽发生器管束固有频率特性研究

TL353; 螺旋管蒸汽发生器是液态金属反应堆(LMR)的关键设备,螺旋管束在流体力作用下会发生流致振动现象,影响蒸汽发生器的安全运行,因此对于螺旋管束振动特性的研究具有重要的意义.管束固有频率是流致振动分析中的重要参数.本文模拟计算了空气中螺旋传热管的固有频率,研究了几何结构参数对其固有频率的影响规律.结果表明,螺旋缠绕角β与缠绕半径R的增加会导致固有频率降低,支撑数S的增加会导致固有频率大幅提高.通过CFX模拟计算,研究了管束结构参数对液态金属环境中传热管固有频率的影响机制,层间节径比a与同层管间节径比b的增加会导致固有频率增加,β的增加会导致固有频率降低.设计了正交实验进一步探究管束结构...

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Published in原子能科学技术 Vol. 56; no. 11; pp. 2375 - 2384
Main Authors 郭爽, 王越, 朱国瑞, 谭蔚
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津大学 化工学院,天津 300350 01.11.2022
天津大学 浙江研究院,浙江 宁波 315201
Subjects
附加质量系数
螺旋管蒸汽发生器
固有频率
结构参数
液态金属反应堆
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2022.youxian.0610

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Abstract TL353; 螺旋管蒸汽发生器是液态金属反应堆(LMR)的关键设备,螺旋管束在流体力作用下会发生流致振动现象,影响蒸汽发生器的安全运行,因此对于螺旋管束振动特性的研究具有重要的意义.管束固有频率是流致振动分析中的重要参数.本文模拟计算了空气中螺旋传热管的固有频率,研究了几何结构参数对其固有频率的影响规律.结果表明,螺旋缠绕角β与缠绕半径R的增加会导致固有频率降低,支撑数S的增加会导致固有频率大幅提高.通过CFX模拟计算,研究了管束结构参数对液态金属环境中传热管固有频率的影响机制,层间节径比a与同层管间节径比b的增加会导致固有频率增加,β的增加会导致固有频率降低.设计了正交实验进一步探究管束结构参数a、b及β对传热管附加质量系数的影响,基于正交实验的结果绘制了附加质量系数推荐值曲线.研究结果为传热管固有频率的预测和管束流致振动研究提供了数据参考.
AbstractList TL353; 螺旋管蒸汽发生器是液态金属反应堆(LMR)的关键设备,螺旋管束在流体力作用下会发生流致振动现象,影响蒸汽发生器的安全运行,因此对于螺旋管束振动特性的研究具有重要的意义.管束固有频率是流致振动分析中的重要参数.本文模拟计算了空气中螺旋传热管的固有频率,研究了几何结构参数对其固有频率的影响规律.结果表明,螺旋缠绕角β与缠绕半径R的增加会导致固有频率降低,支撑数S的增加会导致固有频率大幅提高.通过CFX模拟计算,研究了管束结构参数对液态金属环境中传热管固有频率的影响机制,层间节径比a与同层管间节径比b的增加会导致固有频率增加,β的增加会导致固有频率降低.设计了正交实验进一步探究管束结构参数a、b及β对传热管附加质量系数的影响,基于正交实验的结果绘制了附加质量系数推荐值曲线.研究结果为传热管固有频率的预测和管束流致振动研究提供了数据参考.
Author 郭爽
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