横向流冲击下管束流致振动特性数值模拟研究  

Study on Numerical Simulation of Flow Induced Vibration Characteristics of Flexible Pipe under Cross Flow

作　　者：张巍 牛小平 ZHANG Wei

机构地区：[1]长沙水泵厂有限公司,长沙410205

出　　处：《水泵技术》2024年第6期31-38,共8页Pump Technology

摘　　要：管束结构广泛应用到工业输流系统中,其在横向流冲击下容易发生失稳现象,在长时间交变应力作用下容易发生疲劳断裂并造成工程事故。管束受流体冲击的振动行为受管束排布方式影响显著,对管束系统在横向流冲击作用下的振动行为与排布方式之间的关系开展了LES模拟和试验研究。首先,建立管束在横向流作用下的数值模拟模型;其次,在验证其准确性的基础上,以管束中心单管为研究对象,开展流固耦合数值模拟计算,分别研究了四种排布方式(单管、线性排布、方形排布、错位排布下中心管的振幅及流场分布及动态响应),对比分析了临界流速、主频、无量纲振幅等性能指标随管束排布方式的影响规律。研究发现:方形排布管束的无量纲振幅最小,说明该种排布方式对中心管道的抑制作用最为明显,管束转置后其振幅减小,压强增大。管束无量纲振幅随节距比变化影响较为显著,随着节距比的增大,管束中心管的无量纲振幅明显增大,而对于转置前的管束,其振幅增加的更为明显。

关 键 词：管束 流致振动 横向流 LES 

分 类 号：TH313[机械工程—机械制造及自动化]