流體誘導(dǎo)振動(dòng)強(qiáng)化換熱

前言
第1章彈性管束固有特性1
11流體誘導(dǎo)振動(dòng)機(jī)理1
111漩渦脫落1
112湍流抖振2
113流體彈性激振3
12彈性管束傳熱元件3
121平面彈性管束3
122錐螺旋彈性管束4
13平面彈性管束固有特性數(shù)值計(jì)算6
131幾何模型及參數(shù)6
132管束固有振動(dòng)頻率7
133管束振型7
134結(jié)構(gòu)參數(shù)影響11
14平面彈性管束固有特性試驗(yàn)12
141試驗(yàn)?zāi)B(tài)辨識原理12
142錘擊法試驗(yàn)測試系統(tǒng)12
143激勵(lì)點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)布置14
144參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)處理14
145試驗(yàn)結(jié)果校驗(yàn)15
146試驗(yàn)結(jié)果分析16
15錐螺旋彈性管束固有特性理論分析17
151模態(tài)綜合法求解管束固有頻率17
152計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證19
153結(jié)構(gòu)參數(shù)影響20
154多排錐螺旋管束固有特性分析22
16錐螺旋彈性管束固有特性試驗(yàn)25
161錘擊法試驗(yàn)測試系統(tǒng)25
162激勵(lì)點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)布置25
163參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)處理27
164試驗(yàn)結(jié)果校驗(yàn)27
165試驗(yàn)結(jié)果分析29
166兩種彈性管束固有特性對比34
17小結(jié)36
參考文獻(xiàn)36
第2章?lián)Q熱器內(nèi)流場分析37
21數(shù)值計(jì)算方法37
211基本控制方程37
212流體誘導(dǎo)振動(dòng)的計(jì)算流程及驗(yàn)證39
22網(wǎng)格劃分及處理42
221彈性管束結(jié)構(gòu)域網(wǎng)格劃分42
222管程流體域網(wǎng)格劃分42
223平面彈性管束殼程流體域網(wǎng)格劃分43
224錐螺旋彈性管束殼程流體域網(wǎng)格劃分47
225分布式脈動(dòng)流換熱器殼程網(wǎng)格域網(wǎng)格劃分47
23邊界條件設(shè)置51
231管程流體誘導(dǎo)振動(dòng)51
232殼程流體誘導(dǎo)振動(dòng)51
233時(shí)間及參數(shù)設(shè)置52
24振動(dòng)強(qiáng)化換熱數(shù)據(jù)處理53
241強(qiáng)化換熱評價(jià)準(zhǔn)則53
242場協(xié)同理論55
25平面彈性管束管程流場分析56
251管程內(nèi)流體流動(dòng)56
252管程內(nèi)二次流分布56
26平面彈性管束殼程流場分析60
261單排剛性管束殼程流場速度云圖60
262多排剛性管束殼程流場溫度場分布61
263彈性管束殼程溫度場及速度矢量分布62
264彈性管束殼程流場的場協(xié)同定性分析63
27錐螺旋管束管內(nèi)流動(dòng)分析64
271管截面主流分析64
272管截面二次流動(dòng)分析65
273管截面流體溫度分布66
28小結(jié)69
參考文獻(xiàn)69
第3章彈性管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)71
31平面彈性管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)數(shù)值計(jì)算71
311流速對振動(dòng)響應(yīng)的影響71
312管排間距對振動(dòng)響應(yīng)的影響73
313管排數(shù)對振動(dòng)響應(yīng)的影響74
32平面彈性管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)試驗(yàn)76
321試驗(yàn)裝置及系統(tǒng)76
322換熱器殼體振動(dòng)測試77
323彈性管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)響應(yīng)78
33錐螺旋管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)理論分析80
331計(jì)算模型80
332計(jì)算過程81
333計(jì)算結(jié)果分析83
34錐螺旋管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)試驗(yàn)83
341固有模態(tài)測試與分析84
342管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)測試86
35錐螺旋管束管程流體誘導(dǎo)振動(dòng)理論分析92
351管束有限單元?jiǎng)澐峙c坐標(biāo)變換92
352管束單元矩陣與總體矩陣95
353管束固有頻率的計(jì)算驗(yàn)證98
354管程靜止時(shí)的固有頻率驗(yàn)證99
355管程流動(dòng)對固有頻率的影響100
36兩種彈性管束管程流體誘導(dǎo)振動(dòng)特性對比102
361平面彈性管束管程流固耦合理論計(jì)算102
362兩種彈性管束管程耦合特性比較104
37小結(jié)105
參考文獻(xiàn)106
第4章彈性管束流體誘導(dǎo)振動(dòng)強(qiáng)化換熱107
41流體誘導(dǎo)振動(dòng)強(qiáng)化換熱場協(xié)同分析107
411彈性管束的振動(dòng)軌跡107
412場協(xié)同的定量分析108
413努塞爾數(shù)及場協(xié)同分析110
42流體誘導(dǎo)振動(dòng)強(qiáng)化換熱性能分析112
421彈性管束管外圓周振動(dòng)強(qiáng)化換熱分析113
422彈性管束管外局部振動(dòng)強(qiáng)化換熱分析114
423單根彈性管束振動(dòng)強(qiáng)化換熱分析115
424流體誘導(dǎo)振動(dòng)強(qiáng)化換熱的綜合換熱性能116
43結(jié)構(gòu)參數(shù)對流體誘導(dǎo)振動(dòng)強(qiáng)化換熱的影響118
431管壁厚度對振動(dòng)強(qiáng)化換熱的影響118
432管間距對振動(dòng)強(qiáng)化換熱的影響119
433管排距對振動(dòng)強(qiáng)化換熱的影響121
434流體誘導(dǎo)彈性管束振動(dòng)強(qiáng)化換熱關(guān)系式122
44錐螺旋彈性管束傳熱特性分析125
441數(shù)值分析模型及參數(shù)修正125
442數(shù)值分析結(jié)果的驗(yàn)證126
443管束截面形狀對其傳熱性能的影響127
444管束螺距對其傳熱性能的影響129
445管束錐度對其傳熱性能的影響130
446管束傳熱關(guān)聯(lián)式的擬合131
45錐螺旋彈性管束傳熱特性場協(xié)同分析132
451計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證133
452計(jì)算結(jié)果分析133
46兩種彈性管束的傳熱與阻力性能對比136
47小結(jié)138
參考文獻(xiàn)139
第5章分布式脈動(dòng)流誘導(dǎo)彈性管束振動(dòng)強(qiáng)化換熱141
51脈動(dòng)流及其發(fā)生裝置141
511脈動(dòng)流的形成141
512脈動(dòng)流在彈性管束換熱器中的應(yīng)用142
52脈動(dòng)流的形成分析144
521擾流體的選取144
522分支管流道結(jié)構(gòu)分析148
53分布式脈動(dòng)流發(fā)生裝置155
531分布式脈動(dòng)流發(fā)生裝置設(shè)計(jì)155
532各分支管脈動(dòng)流分析157
533分布式脈動(dòng)流發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)原則163
54分布式脈動(dòng)流對彈性管束振動(dòng)響應(yīng)的影響164
541流體誘導(dǎo)振動(dòng)測試試驗(yàn)臺(tái)搭建164
542換熱器殼體振動(dòng)測試165
543殼程流場誘導(dǎo)彈性管束振動(dòng)測試165
544分布式脈動(dòng)流誘導(dǎo)彈性管束振動(dòng)測試168
55分布式脈動(dòng)流對錐螺旋彈性管束振動(dòng)響應(yīng)的影響172
551振動(dòng)測試的基本參數(shù)172
552換熱器殼體及支架的振動(dòng)測試173
553耦合流場誘導(dǎo)錐螺旋彈性管束振動(dòng)測試174
56分布式脈動(dòng)流對彈性管束振動(dòng)強(qiáng)化換熱的影響175
561彈性管束振動(dòng)強(qiáng)化換熱分析175
562彈性管束換熱系數(shù)及綜合換熱性能178
57小結(jié)181
參考文獻(xiàn)181第6章彈性管束振動(dòng)疲勞強(qiáng)度183
61彈性管束的受力分析183
62多軸疲勞強(qiáng)度分析185
63彈性管束疲勞強(qiáng)度分析188
631管壁厚度對彈性管束疲勞強(qiáng)度的影響188
632管間距對彈性管束疲勞強(qiáng)度的影響190
633彈性管束振動(dòng)強(qiáng)化換熱與疲勞強(qiáng)度綜合分析191
64分布式脈動(dòng)流誘導(dǎo)彈性管束振動(dòng)疲勞強(qiáng)度195
65錐螺旋管束應(yīng)力分布196
651錐螺旋管束應(yīng)力分析196
652兩種彈性管束的應(yīng)力強(qiáng)度對比198
66小結(jié)198
參考文獻(xiàn)199