权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ベローズ管に発生する流れ励起振動の励振メカニズム解明

波纹管中流激振动激励机制的阐明

基本信息

批准号：
16760182
负责人：
渡辺昌宏
金额：
$ 2.62万
依托单位：
Aoyama Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

ベローズ管(以下,ベローズと呼ぶ)は,複数のヒダが表面に並ぶ蛇腹状に成形された管であり,応力を緩和する伸縮継手として,原子力プラントの配管やエンジンシステムの燃料配管などに多く用いられている。しかしながら,ベローズ内部の流体流れに起因して流れ励起振動が発生し,疲労破壊を招く恐れがある。本研究は,この流れ励起振動の振動学的特性,振動の発生条件(臨界流速),および励振メカニズムを実験により調べた。実験では蛇腹状に成形されたベローズのヒダ構造を2次元的に模擬した実験装置を用いた。流速を変化させてヒダに発生する振動を計測し,振動が発生する流速域を調べた。パラメータとして,ピッチ,ヒダの数,ヒダ先端の形状,および減衰比を変化させて実験を行った。流速はヒダの幅を代表長さに取った換算流速と,ピッチ長さを代表長さに取った換算流速の2つの換算流速で整理した。実験の結果,ピッチ長さを代表長さに取った換算流速が約2以上の場合に,激しい振動が発生することを明らかにした。また,その時のストローハル数は約0.48であることを明らかにした。さらに,振動が発生しているときの流体流れを可視化することで,連続するヒダの振動とヒダ先端から剥離する渦とが互いに達成して振動が発生することを明らかにした。また,流れの可視化の結果,発生する振動のモードには,隣り合うヒダが同位相で振動する「同位相モード」と,逆位相で振動する「逆位相モード」の2つタイプがあることを明らかにした。そして,大きな振幅の振動は逆位相モードで発生することを明らかにした。これらの成果は,流体流れによりベローズ管に発生する振動を評価する上で,工学的に重要な知見を与えるものである。

ベローズduct (hereinafter, ベローズとHUぶ)は, plural のヒダが surface and ぶbelly-shaped にmolding されたtube であり, 応力をIt is a telescopic hand and a atomic force pipe and a fuel pipe and a multi-purpose pipe.しかしながら, ベローズ internal のfluid flow れにcause して flow れexcited vibration が発生し, fatigue 労breaker壊をstrokeく Fear れがある. This study focuses on the vibration characteristics of the flow-induced vibration, the vibration generation conditions (critical flow rate), and the vibration-induced vibration characteristics of the flow. It is a 2-dimensional simulation device with a bellows-shaped molding structure. The flow rate is changed and the vibration is measured, and the vibration is measured and the flow rate range is adjusted.パラメータとして,ピッチ,ヒダのnumber,ヒダtipのshape,およびattenuation ratioを変化させて実験を行った. The flow rate of はヒダの炒 represents the length of the さにtake った converted to flow rate と, and the ピッチ长さを represents the length of the さにtake った converted to flow rate の2つの converted to flow rate で finishing した. The result of 実験の, ピッチ长さをrepresents the long さにtakenったconverted flow rateがwhen the flow rate is about 2 or more, the exciting しいvibrationが発生することを明らかにした. It is about 0.48であることを明らかにした.さらに,Vibration が発生しているときのfluid flow れをVisualization することで,连続するヒダの Vibration The moving tip is peeled off and the vortex is moved to each other and the vibration is achieved.また, flow of visualization results, 発生するvibration of のモードには, adjacent り合うヒダが Same phase でvibrationする「 Same Phase phase モード」と, reverse phase vibration する「reverse phase phase モード」の2つタイプがあることを明らかにした.そして, large amplitude のvibration は inverse phase モードで発生することを明らかにした.これらのachievementは, fluid flow れによりベローズ発生するvibrationをreview価する上で, the important knowledge of engineering and えるものである.