流體誘導振動強化換熱

前言
第1章彈性管束固有特性1
11流體誘導振動機理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)值計算6
131幾何模型及參數(shù)6
132管束固有振動頻率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12
141試驗模態(tài)辨識原理12
142錘擊法試驗測試系統(tǒng)12
143激勵點與響應點布置14
144參數(shù)設置與數(shù)據(jù)處理14
145試驗結(jié)果校驗15
146試驗結(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計算結(jié)果驗證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25
161錘擊法試驗測試系統(tǒng)25
162激勵點與響應點布置25
163參數(shù)設置及數(shù)據(jù)處理27
164試驗結(jié)果校驗27
165試驗結(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36
第2章?lián)Q熱器內(nèi)流場分析37
21數(shù)值計算方法37
211基本控制方程37
212流體誘導振動的計算流程及驗證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分布式脈動流換熱器殼程網(wǎng)格域網(wǎng)格劃分47
23邊界條件設置51
231管程流體誘導振動51
232殼程流體誘導振動51
233時間及參數(shù)設置52
24振動強化換熱數(shù)據(jù)處理53
241強化換熱評價準則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)流動分析64
271管截面主流分析64
272管截面二次流動分析65
273管截面流體溫度分布66
28小結(jié)69
參考文獻69
第3章彈性管束流體誘導振動71
31平面彈性管束流體誘導振動數(shù)值計算71
311流速對振動響應的影響71
312管排間距對振動響應的影響73
313管排數(shù)對振動響應的影響74
32平面彈性管束流體誘導振動試驗76
321試驗裝置及系統(tǒng)76
322換熱器殼體振動測試77
323彈性管束流體誘導振動響應78
33錐螺旋管束流體誘導振動理論分析80
331計算模型80
332計算過程81
333計算結(jié)果分析83
34錐螺旋管束流體誘導振動試驗83
341固有模態(tài)測試與分析84
342管束流體誘導振動測試86
35錐螺旋管束管程流體誘導振動理論分析92
351管束有限單元劃分與坐標變換92
352管束單元矩陣與總體矩陣95
353管束固有頻率的計算驗證98
354管程靜止時的固有頻率驗證99
355管程流動對固有頻率的影響100
36兩種彈性管束管程流體誘導振動特性對比102
361平面彈性管束管程流固耦合理論計算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106
第4章彈性管束流體誘導振動強化換熱107
41流體誘導振動強化換熱場協(xié)同分析107
411彈性管束的振動軌跡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流體誘導振動強化換熱性能分析112
421彈性管束管外圓周振動強化換熱分析113
422彈性管束管外局部振動強化換熱分析114
423單根彈性管束振動強化換熱分析115
424流體誘導振動強化換熱的綜合換熱性能116
43結(jié)構(gòu)參數(shù)對流體誘導振動強化換熱的影響118
431管壁厚度對振動強化換熱的影響118
432管間距對振動強化換熱的影響119
433管排距對振動強化換熱的影響121
434流體誘導彈性管束振動強化換熱關系式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計算結(jié)果驗證133
452計算結(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139
第5章分布式脈動流誘導彈性管束振動強化換熱141
51脈動流及其發(fā)生裝置141
511脈動流的形成141
512脈動流在彈性管束換熱器中的應用142
52脈動流的形成分析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分布式脈動流發(fā)生裝置155
531分布式脈動流發(fā)生裝置設計155
532各分支管脈動流分析157
533分布式脈動流發(fā)生裝置的設計原則163
54分布式脈動流對彈性管束振動響應的影響164
541流體誘導振動測試試驗臺搭建164
542換熱器殼體振動測試165
543殼程流場誘導彈性管束振動測試165
544分布式脈動流誘導彈性管束振動測試168
55分布式脈動流對錐螺旋彈性管束振動響應的影響172
551振動測試的基本參數(shù)172
552換熱器殼體及支架的振動測試173
553耦合流場誘導錐螺旋彈性管束振動測試174
56分布式脈動流對彈性管束振動強化換熱的影響175
561彈性管束振動強化換熱分析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181第6章彈性管束振動疲勞強度183
61彈性管束的受力分析183
62多軸疲勞強度分析185
63彈性管束疲勞強度分析188
631管壁厚度對彈性管束疲勞強度的影響188
632管間距對彈性管束疲勞強度的影響190
633彈性管束振動強化換熱與疲勞強度綜合分析191
64分布式脈動流誘導彈性管束振動疲勞強度195
65錐螺旋管束應力分布196
651錐螺旋管束應力分析196
652兩種彈性管束的應力強度對比198
66小結(jié)198
參考文獻199