平行三角形管束曳力方向流弹失稳的CFD-半解析混合模型

分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2025-04-26

白金 赵燮霖 周进雄

摘要： 传热管束在横流作用下会发生流弹失稳现象，这极易诱发传热管磨损和破裂，是蒸汽发生器设计和运行中必需重点考虑的安全问题之一。现有研究多集中于升力方向，曳力方向研究较少。但近期研究表明，曳力方向同样存在发生流弹失稳的可能性，因此对曳力方向流弹失稳也需给予重视。本文利用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）模拟了横向流作用下单根柔性管在刚性平行三角形管束中的流场分布，结合后处理方法提取了流动通道内的时间延迟函数与衰减函数，并应用于半解析时域模型曳力方向流体弹性力表达式中。基于这种CFD-半解析混合模型，对平行三角形管束曳力方向流弹失稳进行了时域分析，分析得到的临界流速阈值与文献结果对比良好。本文研究结果对蒸汽发生器传热管束设计、流致振动分析和微动磨损评估有一定的参考价值。

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