双圆柱体布局下的轴向流致振动实验研究

发布时间：2020-08-08 05:51

【摘要】：核反应堆中燃料棒的轴向流致振动问题在核安全领域得到了广泛的关注。燃料棒的轴向流致振动会造成核燃料保护层破损,从而导致核燃料泄漏事故的发生。本课题采用柔性柱体模拟核反应堆中燃料棒,并通过实验的方法来研究间隙比,湍流度和流速对柔性柱体振动及其周围流场的影响。本实验在垂直水洞内完成,其最大流速可达到2.13米/秒,湍流度约为0.7%。柔性柱体由硅橡胶制成,其长度为605毫米,直径为14毫米。通过上述参数可以计算出最大无量纲速度为4.23。在实验中柔性柱体被垂直固定在测试段中心处,且两端固定在翼型支架上。通过LDV测量柔性柱体中心处沿Y,Z方向的振动情况。本课题首先研究湍流度和流速对单根柔性柱体振动及流场的影响,随后增加一根刚性柱体研究在不同间隙比,湍流度和流速对双圆柱体布局下柔性柱体振动及流场的影响。同时采用PIV和LDV同步测量系统来研究在不同间隙比和湍流度下流体结构和柔性柱体振动之间的关系。实验结果表明湍流度的增加会使柔性柱体的振幅增大,但主振动频率未发生变化,进而不会影响柔性柱体的振动模态。同样间隙比的减小也会使柔性柱体振幅增加,而振动模态没有发生变化。综上所述,流体结构之间强烈的相互作用是柔性柱体振动增大的一个主要原因。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL334

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本文编号：2785148