基于振动耦合效应的变径圆管内螺旋流的流动规律研究

项目名称： 基于振动耦合效应的变径圆管内螺旋流的流动规律研究

项目编号： No.11402051

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐艳

作者单位： 东北石油大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 变径圆管螺旋流有着广泛的工程背景，如旋流分离器、离心设备等，内部流体流动属于强旋湍流，在设备运行中常会受到外部振动的干扰，使管内流场结构发生变化，振动干扰下强螺旋流又会产生流激振动，形成流场时空演化与结构振动的非线性耦合作用，导致螺旋流场的动态改变。本研究考虑变径圆管螺旋流与结构的振动耦合效应，建立周期性强迫振动下变径圆管内螺旋流流固耦合数值计算模型；采用PIV测试系统和LMS SCADAS Mobile数据采集系统，对外加周期振动激励的变径圆管内流场及结构运动规律进行同步测量，基于测试结果对所建立的数值计算模型进行修正；在此基础上，研究周期振动耦合效应对内部流线、涡量、速度梯度、流动阻力等的影响。从而实现振动耦合效应变径圆管内螺旋流流动规律的准确预测，为复杂湍流的生成机制、湍流减阻和共振的研究提供理论依据。

中文关键词： 变径圆管；螺旋流；振动；湍流减阻；流固耦合

英文摘要： Spiral flow in reducing tube has extensive engineering background, such as the hydrocyclone, the centrifugal equipment, etc. The inner fluid flow is strong spiral flow, in the operation the external vibration is inevitable, the vibration can make fluid in

英文关键词： conial pipe；swirling flow；vibration；drag reduction；fluid structure interaction