船用冷凝器管束流致振動實驗研究.pdf

1、管殼式冷凝器作為船舶蒸汽動力系統(tǒng)的重要設備，對于船舶的安全穩(wěn)定運行起著非常重要的作用。管束的流致振動以及循環(huán)水側的流噪聲對于冷凝器甚至整個系統(tǒng)的正常運行起著非常重要的作用。目前冷凝器的主要失效形式是熱冷流體流動所致的管束流致振動引起的破壞，導致冷卻管破裂。冷卻管破損后可能導致內外流體溝通，殼程流體被污染，導致重大的損失。冷凝器循環(huán)水側流噪聲過大，可能會加劇管束的流致振動并影響船員的工作環(huán)境和工作效率。因此有必要研究管束的流致振動和循環(huán)水

2、側的流噪聲。
　　本文主要從實驗角度研究流致振動、冷流體側的聲壓脈動以及二者之間的耦合情況。主要由三個實驗組成，即單管流致振動試驗、冷凝器管束模擬件實驗和冷凝器處于蒸汽動力系統(tǒng)中的實際測試實驗。第一個兩端固支的彈性管實驗驗證了漩渦脫落的“鎖定現(xiàn)象”，發(fā)現(xiàn)了漩渦脫落和紊流抖振對于管內流噪聲的不同影響以及管內流噪聲的主要影響因素。管束實驗通過設計的冷凝器管束模擬件，研究在典型冷凝器管束排列情況下流體流速、聲源特性等因素對于模擬件的管束

3、流致振動情況和進出口水室內的聲壓脈動情況的影響，實驗發(fā)現(xiàn)，流致振動引起的管內的聲壓脈動具有“不對稱性”，并且聲共振會對管束阻力方向產生一個動態(tài)的聲致作用力。為了滿足實驗測試的需要，搭建了蒸汽動力系統(tǒng)試驗臺。本文給出了搭建該試驗臺的過程中涉及到的蒸汽動力系統(tǒng)設備的熱力設計和選型、管路阻力計算、疏水設計、管路系統(tǒng)減振降噪設計、測量系統(tǒng)設計等方案方法以及蒸汽動力系統(tǒng)試驗臺施工建造過程中遇到的一些具體問題的解決辦法。調試運行結果表明，雖然實驗臺