一、有界域轴向流动中棒束流致振动和稳定性研究（论文文献综述）
舒亚锋[1]（2021）在《轴向流中细长圆柱及圆柱束的流致振动研究》文中认为随着国家能源体系中核能的大力发展,反应堆安全始终被放在第一位,燃料组件作为反应堆第一道安全屏障,保证它在寿期内完整可靠至关重要。目前,流致振动是燃料组件失效的主要因素,因此,本论文主要针对燃料棒以及棒束的流致振动问题,建立关于轴向流中细长圆柱及圆柱束的流致振动模型进行研究。其主要研究内容为下面四个部分:首先,研究了轴向流中单根圆柱的动力学系统稳定性以及非线性动力学特性,根据Pa?doussis线性模型,通过合理假设和简化,建立脉动流作用下细长圆柱的非线性运动方程。并且分析了稳态流作用下无量纲流速、阻尼比、轴向拉力等参数对系统平衡点存在区域和零平衡点稳定性的影响,以及失稳后脉动流参数对系统非线性动力学特征的影响。其次,基于势流和细长体理论建立轴向流中圆柱束的附加质量系数、粘性耦合系数计算模型,计算发现附加质量系数和固有频率分别随间隙比增大而趋于恒定值。并且本文建立的轴向稳态流中圆柱束耦合系统的动力学方程计算得到的临界流速与别人实验测量结果吻合很好。进一步通过微元受力分析法和Hamilton原理建立了脉动流作用下圆柱束耦合系统的动力学方程,通过数值计算得到每一根圆柱振幅随脉动幅值参数呈线性变化的规律。另外,以中国实验快堆（China Experimental Fast Reactor,简称CEFR）燃料元件参数为计算参数,对流致振动引起的燃料棒与绕丝接触的微动磨损和振动疲劳进行分析。第一步先对采用的理论计算模型进行基准验证,然后采用大涡模拟的方法对含绕丝棒束流体域进行流场计算获得壁面压力谱函数,再根据棒束流致振动模型,得到壁面压力谱与位移功率谱之间的关系,从而建立含绕丝棒束的微动磨损和振动疲劳分析模型。上述研究可为加速器驱动次临界系统（China initiative Accelerator Driven System,简称Ci ADS）的燃料元件设计及寿命预估提供工程参考。最后,通过有限元程序用户自定义函数（UDF）嵌入计算流体力学软件,结合动网格技术进行流固耦合计算,分析了次临界流速下圆柱运动轨迹,以及高流速下圆柱的屈曲失稳特征、颤振失稳和圆柱截面二维轨迹特性,给出圆柱屈曲失稳、颤振失稳的临界流速,并且分析了圆柱在颤振状态下不同时刻周围流场的变化。综上所述,本文研究了脉动轴向流作用下细长圆柱的非线性动力学特征,及圆柱束在流体中的附加质量系数、脉动流参数对圆柱振幅的影响等。并且结合实际工程,给出了流致振动引起含绕丝圆柱的结构失效分析模型,即微振磨损和振动疲劳。另外,通过数值模拟研究更精确流场对细长圆柱流致振动的影响,发现动网格流固耦合数值方法计算高流速下的圆柱颤振运动是可行的,并且给出了在不同入口流速下圆柱的运动轨迹和非线性特征。
王璟增[2]（2020）在《一回路核级设备磨损的监测模型》文中研究表明核级设备的结构失效与微动损伤有直接关系,在应力集中部位,微动又是许多核电设备提前失效的直接原因。本文以一回路核级设备为对象,研究其磨损失效的原理和特征,并针对不同的磨损失效情况建立监测模型,针对难以避免的典型磨损,构建监测模型,在线监测敏感部位的磨损,并提取信号进行分析,确定磨损部位和磨损程度。监测模型可以通过至少两种监测手段监测易发生磨损的部位,同时,通过不同的定位方法找到磨损发生的位置,并发出警报,做到事故前预防。
刘鹏亮,李鑫,李东阳,陈飙松,谭思超[3]（2019）在《燃料相关组件棒流致振动可视化实验研究》文中进行了进一步梳理悬臂梁在反应堆系统当中是常见结构,悬臂组件棒在冷却剂轴向外流冲刷下会发生湍流激振现象,有害的振动将威胁到相关结构的完整性,而目前对大长径比组件棒在极小环隙下的流致振动特性缺乏有效的测量手段。为了解决对大长径比组件棒在极小环隙下的流致振动特性的测量问题,本文提出了可视化测量方法,使用了高速相机对悬臂梁轴向外流流致振动特性进行研究。通过外部施加单点激励单点拾振的方式,得到了相关组件棒的干模态参数,同时使用2台相机同步拍摄获得了组件棒的二维运动轨迹;实验结果表明:棒的自由端振动相较于固定端更剧烈;低流速时,棒的振幅随着流速增大而增大,振幅在0.2 mm以下,而高流速时,棒存在接触壁面的情况,使得棒振幅减小。
刘鹏亮,陈飙松,范晨光,李飞[4]（2020）在《多约束燃料棒自由振动特性》文中研究表明为开发用于核燃料设计的流致振动计算程序,基于梁理论和势流理论,建立了多约束燃料棒振动问题理论分析方法.首先通过多跨连续梁理论,得到了多约束燃料棒在空气中振动控制方程和干模态下总体刚度矩阵和质量矩阵;然后通过势流理论,考虑了流体轴流和边界条件的影响,给出了湿模态下附加质量矩阵;最后以压水堆燃料棒为例,得到了燃料棒在干模态和湿模态下自由振动固有频率和振型的理论分析结果,并研究了弹簧刚度和附加质量系数对振动固有频率的影响.研究结果表明:通过理论分析方法所得计算结果与有限元软件ANSYS计算结果相一致;燃料棒在堆芯中结构为棒束形式,且周围为高速流动流体,振动频率及振型受到流体轴流和周边相邻燃料棒的边界效应影响,但由于多约束作用,流体轴流和边界效应仅影响了振动固有频率,而对振型基本没有影响;拉压和扭转弹簧刚度越大,燃料棒振动频率越高,增加扭转弹簧刚度可使第1阶固有频率增加79.1%,附加质量系数越高,燃料棒振动频率越低,可使第1阶固有频率降低18.2%,通过优化刚度方法可得到理想的振动特性,为格架设计提供参考.
黑宝平,高付海,李晓轩[5]（2017）在《轴向流动液态钠中燃料元件的振动响应分析》文中研究说明在液态钠轴向流动激励下采用经验公式对燃料元件的振动响应进行研究。选取定位绕丝一个步距长的燃料元件作为研究对象,将其简化为由包壳和芯块构成的圆柱体简支梁。通过对经验和半经验公式进行调研分析,选取切实可行的公式并结合工程设计参数对圆柱体简支梁的流动诱发振动进行分析。结果表明,轴向流动液态钠会诱发燃料元件产生振动响应,其中边通道附近的元件尤为显着,但最大振幅偏小,受到的弯曲压力较小,对燃料元件的可靠性和使用寿命影响甚微,满足工程设计的疲劳极限设计需求。
杨凡[6]（2017）在《基于有限元方法的管道流致振动研究》文中提出管道系统涉及到生产生活的各个领域,其动力学问题可能直接影响整个工程系统的安全性,因此具有重要的研究意义和价值,需要进行深入分析和研究。本文基于ANSYS Workbench与CFX有限元分析软件,利用双向流固耦合方法,分别建立了较大雷诺数环境中横向流作用下的单管和三管有限元分析模型,计算了在不同来流速度下系统的响应,对相应结果进行了分析。首先,基于工程实例,总结了横向流作用下管道系统稳定性的分析方法及失稳机理。介绍了双向流固耦合技术,以及几种常用的湍流模型。以横向流作用下的单管为例,分析了不同湍流模型的适用性和精度,最终确定采用LES大涡模型进行后续计算。其次,讨论了流场区域尺寸的选取、网格的划分方式及计算时间步长的设置。基于前面讨论选取的湍流模型、流场尺寸、网格模型及时间步长等参数,对单管模型进行了数值计算。通过改变来流速度,计算得到了相应的系统响应。分析发现,当来流速度超过临界流速时,管的运动轨迹呈“8”字型振荡,且流场也具有周期性。进一步,对升阻力频谱图分析发现,其主频与结构固有频率接近时,结构响应幅值最大,即所谓的“锁频”现象。最后,计算分析了并列三管的流弹稳定性问题,讨论了管间距及材料特性对失稳后的系统响应的影响。在某些管间距和材料特性情况下,其运动轨迹不会呈“8”字型振荡。
夏密[7]（2016）在《离心泵输送大颗粒时固液两相流场的数值计算》文中研究表明固液两相流离心泵在实际应用中由于其输送介质存在固体颗粒导致离心泵运行时效率低,而存在的颗粒磨损问题会导致离心泵运行可靠性差。目前关于固液两相流泵的研究虽然较多,但是由于固相颗粒参数的不同,加上离心泵内部流道以及两相湍流的复杂性,使得固相颗粒运动规律、离心泵磨损机理至今还不能很好地被揭示。因此对固液两相流泵的内部流动进行深入研究,为设计出可靠性高、运行效率高、磨损性能好的泵提供理论参考非常必要。本文以一台M196-100固液两相流离心泵为研究对象,分析其在输送大颗粒过程中颗粒在流场中主要受力,根据计算中需要考虑的体积力,确定颗粒运动方程。应用离散相模型（DPM）及RNG k-ε湍流模型对固液两相流场进行数值计算,分析离心泵内部流动特性以及各过流部件的磨损性能,以下为主要的研究内容及结果:1.对离心泵流道利用Pro/E软件进行三维建模,然后使用Gambit对流道模型进行网格划分,最后利用CFD软件Fluent对离心泵进行了单相清水介质的数值计算,并将得到水力扬程、效率的结果与实验扬程、效率对比,通过数值结果与实验值的对比,验证了计算模型在数值模拟中的可靠性;2.为研究随着颗粒直径增大,颗粒的体积效应增大时附加质量力对离心泵内部两相流场以及颗粒运动规律的影响,对不同直径的颗粒,针对引入附加质量力与不引入附加质量力两种方案,对固液两相流泵进行非定常数值计算,对比两种方案下泵内部流场以及固相运动规律的变化情况,得到需要考虑附加质量力的颗粒直径。颗粒直径大于5mm后,附加质量力对颗粒运动速度、颗粒雷诺数和两相滑移速度都产生了影响。3.针对需考虑附加质量力的颗粒,对离心泵内固液两相非定常流动进行计算,获得不同颗粒直径、颗粒体积分数以及不同体积流量的数值模拟结果,研究不同工况下内部流动特性以及各过流部件磨损速率随固相参数的变化规律。研究结果表明叶轮和蜗壳内离散相浓度分布随直径增大的变化规律不同,叶轮流道内离散相浓度随直径增大而增大,蜗壳流道离散相浓度随直径增大减小。固液两相流泵叶轮流道磨损比蜗壳流道严重,叶轮流道磨损最为严重的部位是叶轮出口压力面与后盖板交界位置,且此处颗粒聚集度也较高。
王敏[8]（2014）在《考虑流固耦合的冷凝器管束流致振动仿真研究》文中进行了进一步梳理冷凝器是舰船中的一个重要装置,其性能对舰船的安全性有着十分重要的影响。冷凝器的失效形式主要是其管束的破坏,管束在流场中受流场力而发生振动,超出限度之后就会发生破坏;并且冷凝器管束振动会向管内传递,引起管内流的压力脉动。因此,研究冷凝器的流致振动特性是十分有意义的。本文计算了一根三维短管的绕流场,并与其他人的计算及实验结果进行对比,验证了计算参数设置的正确性,同时也说明了大涡模拟模型计算绕流场的准确性。通过对一根冷凝器的单管模型的计算,得到了其绕流场的漩涡脱落情况和升、阻力,同时使用流固耦合软件,计算了在流体力作用下单管的位移及其响应频率,发现管子的位移响应频率等于流体力的频率,空气作用下的管子的位移响应频率还有其一阶固有频率。将单管和管内流进行耦合计算,研究单管的振动引起的管内流的压力脉动和管内流场的分布规律,管子振动时,管内流体压力脉动的频率等于管子振动的频率,同时管子振动时的内流场不同于静止管路的内流场。论文最后对不同节径比,顺序排列和交错排列的管束,在不同流速下的流场进行了计算,研究其流场中漩涡的变化,和管束中管子的受力特性。管束流场中,管子的受力十分复杂,但仍具有一定的规律。
毛景礼[9]（2013）在《5×5棒束定位格架流致振动特性研究》文中指出通常在核反应堆堆芯设计中，棒束燃料元件应用比较广泛。在高速流动的冷却剂中，很多组燃料组件竖直地排列，每个组件中，通常利用几组定位格架对燃料棒束进行定位，格架的存在，改变了通道中的流场，流体的高速流动可能会使棒束燃料元件产生振动，这种流固耦合振动会导致燃料元件的碰撞甚至破坏。本文以核反应堆中的棒束燃料堆芯元件为应用背景，研究带有定位格架的棒束燃料元件的流固耦合振动行为。采用混合网格技术对棒束通道流体域进行了网格划分，通过利用CFD方法计算棒束通道的流场，并与试验结果进行了比较，验证数值计算的准确性，得出如下结论：燃料棒的固有频率随流速的增大而降低，不同约束条件下，对棒束的振动特性有很大影响，定位格架对下游流场有强烈的扰动作用，相同流速下棒束不同位置的动态响应不同。流体未经过定位格架时流体的横向速度的数值计算值与实验值都接近于零；经过定位格架后产生横向速度，之后向下游流动过程中横向速度的计算值与实验值都逐渐衰减，到接近下一个格架时，都接近于零。双弹簧的迎流面积大，对轴向速度有较强的阻碍作用，使得格架附近的速度波动较大。搅混叶片对轴向速度有协调平均的作用。分析了不同流速对燃料棒振动的影响，并对燃料棒和叶片的固有频率进行了计算和分析。并应用单向流固耦合理论对不同约束下，计算棒束位移的变化。对于棒束位置改变之后的棒束通道流场重新计算，并与不考虑振动时的数值计算值进行对比分析，得到燃料棒的振动对流场的影响很小，在热工水力设计中可以忽略。利用时程分析方法，考虑恒定入口速度条件，周期性波动入口速度条件，随机波动入口速度条件下，对棒束的动态响应进行了分析，得到真实的棒束的振动为随机振动。定位格架的存在不会诱发棒束的振动。
郭兆元[10]（2009）在《气冷涡轮气热弹耦合有限差分算法研究》文中提出航空工业的迅速发展对航空发动机提出了更高的要求,即高的推重比和热效率,导致涡轮的进口温度不断提高,目前该温度已远远高于涡轮材料的耐热极限,这就需要采用复杂的冷却技术来保证涡轮叶片安全的工作和较长的工作寿命。准确预测叶片内热传导以及热应力的分布是提高涡轮冷却效率、保证叶片工作寿命的关键性问题,气热弹数值仿真技术是解决该问题的有效方法和工具之一。本文主要对应用有限差分方法进行气冷涡轮气热弹数值仿真的关键性问题进行研究,并对气冷涡轮内气热弹耦合现象进行初步探讨。首先通过深入分析气冷涡轮内复杂的多场耦合现象,研究了气热弹多场耦合的物理模型,给出了以柱坐标系下参数为不变量的任意曲线坐标系下的无量纲时间平均雷诺N-S方程,给出了直角坐标系中考虑热传导、热辐射以及热应变对能量耗散影响的温度场方程并将其在任意曲线坐标系中展开;推导了直角坐标系和任意曲线系中考虑热变形影响以及不考虑热变形影响的以位移为求解量的弹性固体应力场平衡微分方程的表达式;讨论了气热、气弹、热弹、气热弹等四类多场耦合边界条件的给定方式,从而建立了多场耦合的计算模型。由于采用了多块结构化网格离散气冷涡轮气热弹耦合的计算域,又给出了四类不同耦合计算网格块之间的数值传递方法,实现了多场耦合网格之间的数据传递。然后研究了流场、温度场、弹性固体应力场求解的差分格式及其数值方法,这是应用有限差分法进行涡轮气热弹多场耦合计算中的重要问题。三维粘性流场控制方程采用具有Godunov性质的三阶TVD格式离散,并采用AF方法求解。温度场采用了稳态和非稳态的两种求解方式:稳态温度场采用隐式ADI交替方向方法求解;对于非稳态温度场,构造紧致格式离散一次和二次交叉偏微分项,并应用高阶格式的ADI法求解离散后的方程,该方法具有时间方向一阶精度、空间方向四阶精度,经验证表明,该方法较显格式和C-N格式具有更高的求解精度。引入位移法求解二维弹性应力方程,为了验证该方法的可行性和可靠性,对具有解析解的悬臂梁进行受力分析,结果表明:第二类边界条件的求解精度对整个计算的结果有重大的影响,平衡方程二阶精度的计算值与解析解吻合程度好,而一阶精度的计算值偏离解析解较大。然后对三维弹性固体应力场控制方程进行了无量纲化。在Possion模型方程的基础上推导了交替方向求解方式,分别构造了空间方向三点（二阶精度）及五点（四阶精度）的差分格式,在求解中,有变量分离式以及耦合式两种方法供选择。计算表明:高阶格式具有较高的求解精度;变量分离式求解运算量小,收敛速度快,耦合式求解具有较好的稳定性,但计算耗时长。然后对应力场求解的稳定性问题进行了研究。计算表明,平衡方程求解的稳定性决定着整个应力场求解的稳定性。边界上的平衡方程和内部节点的平衡微分方程的耦合求解具有较好的稳定性,而两类方程分离计算的算法和编译程序相对容易实现,多块网格之间的数据传递也较易实现。为了提高迭代计算的稳定性,对微分方程离散后形成的线性方程组矩阵主对角线元素进行了修改,需要指出的是,这会导致迭代速度有所降低。经解析解算例对比表明:采用上述方法的数值结果与解析结果吻合较好,其中内部节点值较边界节点值吻合得更好。接着建立了应用有限差分方法的气冷涡轮气热弹耦合数值仿真平台,并对MARKII型叶片进行气热弹耦合计算分析。由CFX10多个湍流模型、转捩模型结果得知在MARKII型叶片整个前缘边界层内流动为层流状态,而在吸力面的中后部因为激波分离诱发转捩变为湍流,在靠近压力面的尾缘区域,边界层流动逐渐变为全湍流。使用HIT-3D （哈尔滨工业大学自行研发的三维流场计算程序）耦合求解器的气热耦合计算表明,采用各种湍流、转捩模型都能够得到与真实流动吻合较好的边界层外流场,但其对边界层内部的流动和传热过程的模拟能力差别很大,B-L代数模型将整个流场当作湍流来处理,不能辨认出来转捩,求解的壁面温度和换热系数均高于实验值;低雷诺数的q ?ω模型可以部分地模拟转捩的效果,预测的叶片温度以及热传导系数优于B-L代数模型;而考虑了转捩影响的B-L&AGS模型对壁面的温度预测较其它两种模型预测更为准确,但由于没有考虑间歇因子的沿壁面法向的输运效应,在局部预测的对流换热系数低于实验值。最后在气热耦合计算结果的基础上对MARKII型叶片进行气弹和热弹分析,结果表明:相对于温度载荷对叶片的作用力产生的形变及应力,气动力载荷对叶片的作用力产生的形变及应力在数量级相差较大,是一个小量;而叶片内的热变形、热应力与温度场、温度梯度、叶片形状以及叶片的约束有关,温度越高叶片形变越大,温度梯度越大叶片应力值越大。同时采用不同湍流、转捩模型的结果对比发现:以B-L湍流模型计算的温度场为载荷的叶片热应力要高于以B-L&AGS转捩模型以及q ?ω模型的相应结果,其中B-L&AGS模型的叶片表面温度值低、叶片内部温度梯度小,具有较小的热应力值。为了验证本文开发的有限差分程序的热弹分析能力,又采用了有限元法的ANSYS程序进行了相同条件下的热弹计算,对比表明,在同条件下这两个求解器的结果很接近,这就初步表明本程序已经具备了一定的热弹分析的能力。
二、有界域轴向流动中棒束流致振动和稳定性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有界域轴向流动中棒束流致振动和稳定性研究（论文提纲范文）
（1）轴向流中细长圆柱及圆柱束的流致振动研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 流致振动机理分析研究综述 |
| 1.3 国内外研究现状及发展动态 |
| 1.3.1 轴向流中细长圆柱流致振动实验 |
| 1.3.2 轴向流中细长圆柱流致振动理论 |
| 1.3.3 轴向流中细长圆柱的流致振动数值模拟 |
| 1.4 本文主要工作和创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第二章 轴向流中细长圆柱振动分析 |
| 2.1 理论模型 |
| 2.2 运动方程Galerkin离散 |
| 2.3 稳态流下系统稳定性分析 |
| 2.3.1 不同参数对平衡点存在区域影响 |
| 2.3.2 不同参数下零平衡点稳定性分析 |
| 2.4 脉动流下系统稳定性分析 |
| 2.4.1 平均化方程 |
| 2.4.2 次谐波及组合参数共振 |
| 2.5 失稳区域的非线性动力学特征 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 轴向流中圆柱束耦合动力学建模及分析 |
| 3.1 圆柱束系统附加质量系数和粘性耦合系数计算 |
| 3.1.1 理论推导 |
| 3.1.2 计算程序验证 |
| 3.2 建立圆柱束耦合动力学模型 |
| 3.3 模型验证及工程算例分析 |
| 3.4 脉动参数对圆柱束耦合动力学特征的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 含绕丝棒束流致振动引起的微动磨损和振动疲劳 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 建立棒束位移功率谱密度 |
| 4.2.1 棒束位移功率谱理论推导 |
| 4.2.2 壁面压力场CFD计算分析 |
| 4.3 微动磨损寿命计算分析 |
| 4.3.1 绕丝与相邻燃料棒接触应力模型 |
| 4.3.2 微动磨损寿命计算 |
| 4.4 随机振动疲劳计算分析 |
| 4.5 结果分析与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 轴向流中细长圆柱流致振动数值模拟 |
| 5.1 细长圆柱三维运动方程推导 |
| 5.1.1 空间变形描述 |
| 5.2 流固耦合计算 |
| 5.2.1 单根细长圆柱计算模型 |
| 5.2.2 流固耦合计算程序验证 |
| 5.3 结果讨论和分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 论文研究总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 棒束附加质量系数、粘性耦合系数计算 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）一回路核级设备磨损的监测模型（论文提纲范文）
| 1 核级设备的磨损原理 |
| 1.1 燃料棒的磨损 |
| 1.2 控制棒组件的磨损 |
| 1.3 蒸汽发生器传热管的磨损 |
| 2 监测原理与模型 |
| 2.1 堆芯吊篮的振动监测 |
| 2.2 控制棒的磨损监测 |
| 2.3 燃料棒的磨损监测 |
| 2.4 蒸汽发生器传热管的磨损监测 |
| 3 监测模型 |
| 4 结论 |
（3）燃料相关组件棒流致振动可视化实验研究（论文提纲范文）
| 1 流致振动可视化实验系统和方法 |
| 1.1 实验系统 |
| 1.2 实验方法 |
| 2 模态实验结果 |
| 3 流致振动实验结果及分析 |
| 3.1 实验工况 |
| 3.2 一维位移响应 |
| 3.3 二维位移响应 |
| 4 结论 |
（5）轴向流动液态钠中燃料元件的振动响应分析（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 计算模型 |
| 2 理论计算 |
| 3 经验公式 |
| 4 结果讨论与评价 |
| 5 结果讨论与评价表3不同通道类型下燃料元件的最大振幅和应力 (Burgreen公式) Table 3 Largest amplitude and stress of fuel pin for different channels (Burgreen formula) |
（6）基于有限元方法的管道流致振动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 漩涡脱落 |
| 1.1.2 流弹不稳定性 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 流固耦合问题研究方法介绍 |
| 1.4 本文主要研究内容及意义 |
| 1.4.1 主要研究工作 |
| 1.4.2 论文重难点内容 |
| 第2章 双向流固耦合的一般理论及方法 |
| 2.1 流固耦合分析基本理论 |
| 2.2 双向流固耦合方法 |
| 2.3 流体力及边界条件 |
| 2.4 模拟分析技术 |
| 2.4.1 分析软件介绍 |
| 2.4.2 CFD数学模型 |
| 2.4.3 动网格技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 横向流下管道流致振动模型建立及验证 |
| 3.1 湍流模型选择 |
| 3.2 流场选择及模型设计 |
| 3.2.1 流场选择 |
| 3.2.2 模型建立及导入 |
| 3.3 网格划分及验证 |
| 3.4 时间步长选择及无关性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单管流致振动分析 |
| 4.1 参数输入及提取 |
| 4.1.1 结构参数设置 |
| 4.1.2 流场参数及流固耦合设置 |
| 4.1.3 变量监测 |
| 4.2 系统响应分析 |
| 4.2.1 结构响应 |
| 4.2.2 流场响应 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 并列三管流致振动分析 |
| 5.1 并列三管模型建立及求解 |
| 5.2 三管系统分析 |
| 5.2.1 管间距对流致振动的影响 |
| 5.2.2 材料特性对流致振动的影响 |
| 5.3 不同参数对管道振动影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）离心泵输送大颗粒时固液两相流场的数值计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 两相流中固相受力研究 |
| 1.2.2 固液两相流泵流动特性研究 |
| 1.2.3 磨损性能研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 固液两相流数值计算理论和方法 |
| 2.1 计算流体力学基本理论 |
| 2.2 固相颗粒的模拟方法 |
| 2.2.1 颗粒轨道模型 |
| 2.2.2 颗粒拟流体模型（多流体模型） |
| 2.2.3 Boltzmann方程速度分布函数模型 |
| 2.3 Fluent中多相流计算模型 |
| 2.4 颗粒在运动流体中受力分析 |
| 2.4.1 液相作用于刚性球形颗粒上的粘性阻力 |
| 2.4.2 液相作用于刚性球形颗粒上的加速度力 |
| 2.4.3 用于刚性球形颗粒上的液体不均匀力 |
| 2.4.4 固液两相流动中颗粒运动的基本方程 |
| 2.5 磨损计算模型 |
| 2.6 计算域流体模型建模及清水相计算 |
| 2.6.1 计算域模型建立与网格划分 |
| 2.6.2 边界条件 |
| 2.6.3 清水多工况计算模型 |
| 2.6.4 清水多工况计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 附加质量力对泵内颗粒运动的影响 |
| 3.1 固液两相多工况计算 |
| 3.2 DPM模型边界条件及颗粒入射源设置 |
| 3.3 附加质量力对颗粒运动规律的影响 |
| 3.4 附加质量力对离心泵内部流场的影响 |
| 3.4.1 速度分布 |
| 3.4.2 压力分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 离心泵输送大颗粒时两相流场数值计算 |
| 4.1 不同直径工况 |
| 4.2 不同颗粒浓度工况 |
| 4.3 不同体积流量工况 |
| 4.4 过流部件磨损规律 |
| 4.4.1 叶片压力面磨损速率 |
| 4.4.2 叶片吸力面磨损速率 |
| 4.4.3 前盖板磨损速率 |
| 4.4.4 后盖板磨损速率 |
| 4.4.5 蜗壳壁面磨损速率 |
| 4.4.6 过流部件最大磨损速率 |
| 4.4.7 磨损部位与实验泵磨损对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 1.结论 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（8）考虑流固耦合的冷凝器管束流致振动仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 管束流致振动研究概况 |
| 1.2.1 漩涡脱落 |
| 1.2.2 流体弹性不稳定 |
| 1.2.3 紊流抖振 |
| 1.2.4 声振动 |
| 1.3 计算流体动力学 |
| 1.3.1 流体控制方程 |
| 1.3.2 数值计算方法 |
| 1.3.3 湍流模型 |
| 1.4 流固耦合基本概念 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 第2章 三维圆柱绕流数值模拟 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 圆柱绕流 |
| 2.3 三维圆柱扰流数值模拟 |
| 2.3.1 计算域及设定 |
| 2.3.2 计算结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单管流致振动的数值模拟 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 单管的圆柱绕流 |
| 3.2.1 计算模型与边界条件设置 |
| 3.2.2 空气作用下单管的圆柱绕流 |
| 3.2.3 水作用下单管的圆柱绕流 |
| 3.3 单管的流致振动 |
| 3.3.1 计算模型与边界条件设置 |
| 3.3.2 单管的固有特性 |
| 3.3.3 空气作用下的单向流固耦合分析 |
| 3.3.4 水作用下的双向流固耦合分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单管与管内流耦合的数值模拟 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 计算模型边界条件设置 |
| 4.3 给定管内流速下管内流体压力脉动仿真研究 |
| 4.4 给定激励下管内流体压力脉动仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 三维管束外流场的数值模拟 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型网格及边界条件设置 |
| 5.3 不同节径比下管束的流场 |
| 5.3.1 节径比1.5时的流场情况 |
| 5.3.2 节径比2.0时的流场情况 |
| 5.3.3 节径比3.0时的流场情况 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）5×5棒束定位格架流致振动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国外研究现状 |
| 1.3 国内研究现状 |
| 1.4 圆型结构流致振动研究现状 |
| 1.4.1 输流管道流固耦合振动研究现状 |
| 1.4.2 圆柱结构流固耦合振动研究现状 |
| 1.5 本文的主要内容 |
| 第2章 流致振动的相关机理及研究方法 |
| 2.1 流致振动的基本原理 |
| 2.2 流致振动的诱发机理 |
| 2.3 流固耦合的分类及研究方法 |
| 2.4 流体力学有限元分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 轴向流动中棒束流致振动的分析理论 |
| 3.1 棒束表面速度势 |
| 3.2 无粘流体对棒的作用力 |
| 3.3 流体粘性的影响 |
| 3.4 棒的运动方程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 流场力对结构影响研究 |
| 4.1 单向流固耦合方法简介 |
| 4.2 流场的数值分析 |
| 4.2.1 模型简化 |
| 4.2.2 混合网格的连续性 |
| 4.2.3 计算网格的敏感性分析 |
| 4.3 流场数值模拟与实验结果对比分析 |
| 4.4 结构场的求解及分析 |
| 4.4.1 接触类型的选择 |
| 4.4.2 弹性约束的确定 |
| 4.4.3 燃料棒的振动模态分析 |
| 4.4.4 搅混叶片振动模态分析 |
| 4.5 流体力作用下棒束的位移变化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 棒束流致振动响应研究 |
| 5.1 双向流固耦合方法简介 |
| 5.2 恒定速度对棒束流致振动的影响 |
| 5.3 随机波动对振动的影响 |
| 5.4 周期波动对振动的影响 |
| 5.5 叶片对振动的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）气冷涡轮气热弹耦合有限差分算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.3 航空燃气涡轮冷却技术概述 |
| 1.3.1 涡轮冷却技术发展历程简介 |
| 1.3.2 涡轮叶片的典型冷却方式 |
| 1.3.3 航空发动机涡轮叶片冷却术的设计要求和主要问题 |
| 1.4 多场耦合问题概述 |
| 1.4.1 多场耦合问题的发展历史 |
| 1.4.2 多场耦合问题的分类 |
| 1.4.3 气热耦合问题 |
| 1.4.4 气弹耦合问题 |
| 1.4.5 热弹耦合问题 |
| 1.4.6 气热弹耦合问题 |
| 1.5 本论文主要研究的内容和目的 |
| 第2章 气热弹耦合动力学数值模拟控制方程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气热弹耦合控制方程 |
| 2.2.1 流场控制方程 |
| 2.2.2 温度场控制方程 |
| 2.2.3 固体应力场控制方程 |
| 2.3 耦合边界条件的给定 |
| 2.3.1 气弹耦合边界 |
| 2.3.2 热弹耦合边界 |
| 2.3.3 气热耦合边界 |
| 2.3.4 气热弹耦合边界 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 气热弹耦合数值方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 流场数值方法 |
| 3.2.1 控制方程的离散及求解 |
| 3.2.2 三维双曲型方程组的三阶精度TVD格式 |
| 3.3 温度场数值方法 |
| 3.3.1 隐式ADI法 |
| 3.3.2 空心叶片温度场计算 |
| 3.3.3 高精度差分格式 |
| 3.4 二维弹性固体应力计算方法 |
| 3.4.1 数值方法 |
| 3.4.2 模型方程求解 |
| 3.4.3 悬臂梁受力分析 |
| 3.5 气热弹耦合计算网格 |
| 3.5.1 多块结构网格 |
| 3.5.2 区域分裂算法 |
| 3.5.3 网格块之间的数值传递 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 弹性固体应力场求解的数值方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 方程无量纲化与简化 |
| 4.2.1 无量纲化 |
| 4.2.2 方程简化 |
| 4.3 数值方法 |
| 4.3.1 模型方程计算方法 |
| 4.3.2 方程离散 |
| 4.3.3 求解方式 |
| 4.3.4 边界条件求解 |
| 4.3.5 提高迭代稳定性的方法 |
| 4.4 算例及验证 |
| 4.4.1 曲梁受力分析 |
| 4.4.2 圆筒热应力计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 气热弹耦合数值计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 采用有限差分进行涡轮气热弹耦合计算的研究方向 |
| 5.3 MARKII型叶片气热耦合计算 |
| 5.3.1 数值方法和模拟工况 |
| 5.3.2 计算结果与实验比较 |
| 5.3.3 CFX数值模拟 |
| 5.4 单向气热弹耦合计算 |
| 5.4.1 数值方法 |
| 5.4.2 气弹耦合分析 |
| 5.4.3 热弹耦合分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、有界域轴向流动中棒束流致振动和稳定性研究（论文参考文献）
- [1]轴向流中细长圆柱及圆柱束的流致振动研究[D]. 舒亚锋. 兰州大学, 2021
- [2]一回路核级设备磨损的监测模型[J]. 王璟增. 核安全, 2020(01)
- [3]燃料相关组件棒流致振动可视化实验研究[J]. 刘鹏亮,李鑫,李东阳,陈飙松,谭思超. 哈尔滨工程大学学报, 2019(08)
- [4]多约束燃料棒自由振动特性[J]. 刘鹏亮,陈飙松,范晨光,李飞. 西南交通大学学报, 2020(02)
- [5]轴向流动液态钠中燃料元件的振动响应分析[J]. 黑宝平,高付海,李晓轩. 地震工程与工程振动, 2017(04)
- [6]基于有限元方法的管道流致振动研究[D]. 杨凡. 西南交通大学, 2017(03)
- [7]离心泵输送大颗粒时固液两相流场的数值计算[D]. 夏密. 浙江理工大学, 2016(07)
- [8]考虑流固耦合的冷凝器管束流致振动仿真研究[D]. 王敏. 哈尔滨工程大学, 2014(04)
- [9]5×5棒束定位格架流致振动特性研究[D]. 毛景礼. 哈尔滨工程大学, 2013(04)
- [10]气冷涡轮气热弹耦合有限差分算法研究[D]. 郭兆元. 哈尔滨工业大学, 2009(05)