| 作者 |
| 葛培琪 |
| 丛书名 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社* |
| ISBN |
| 9787111691419 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介 换热器作为热量交换的基本设备，被广泛应用于电力、交通、石油、冶金、核电、空调制冷等工程领域，提高换热器的换热效率对能源的有效利用和节能减排具有重要意义。本书针对弹性管束振动强化换热与疲劳寿命相矛盾的问题，系统论述了弹性管束的固有特性、流体诱导振动及强化换热间的内在联系，介绍了分布式脉动流发生装置，该装置主动诱发和控制弹性管束均匀振动并实现强化换热。本书汇集了作者多年的研究成果，共分为6章。第1章介绍了弹性管束固有特性，第2章分析了换热器内的流场特性，第3章分析了弹性管束的流体诱导振动，第4章介绍了弹性管束流体诱导振动强化换热，第5章介绍了分布式脉动流诱导弹性管束振动强化换热，第6章介绍了弹性管束振动的疲劳强度。 本书可供机械、能源、动力、航空航天、化工、石油、冶金、电子等领域的科技人员参考，也可作为大专院校流体诱导振动相关专业师生的参考书。 |
| 目录 |
| 前言 第1章弹性管束固有特性1 11流体诱导振动机理1 111漩涡脱落1 112湍流抖振2 113流体弹性激振3 12弹性管束传热元件3 121平面弹性管束3 122锥螺旋弹性管束4 13平面弹性管束固有特性数值计算6 131几何模型及参数6 132管束固有振动频率7 133管束振型7 134结构参数影响11 14平面弹性管束固有特性试验12 141试验模态辨识原理12 142锤击法试验测试系统12 143激励点与响应点布置14 144参数设置与数据处理14 145试验结果校验15 146试验结果分析16 15锥螺旋弹性管束固有特性理论分析17 151模态综合法求解管束固有频率17 152计算结果验证19 153结构参数影响20 154多排锥螺旋管束固有特性分析22 16锥螺旋弹性管束固有特性试验25 161锤击法试验测试系统25 162激励点与响应点布置25 163参数设置及数据处理27 164试验结果校验27 165试验结果分析29 166两种弹性管束固有特性对比34 17小结36 参考文献36 第2章换热器内流场分析37 21数值计算方法37 211基本控制方程37 212流体诱导振动的计算流程及验证39 22网格划分及处理42 221弹性管束结构域网格划分42 222管程流体域网格划分42 223平面弹性管束壳程流体域网格划分43 224锥螺旋弹性管束壳程流体域网格划分47 225分布式脉动流换热器壳程网格域网格划分47 23边界条件设置51 231管程流体诱导振动51 232壳程流体诱导振动51 233时间及参数设置52 24振动强化换热数据处理53 241强化换热评价准则53 242场协同理论55 25平面弹性管束管程流场分析56 251管程内流体流动56 252管程内二次流分布56 26平面弹性管束壳程流场分析60 261单排刚性管束壳程流场速度云图60 262多排刚性管束壳程流场温度场分布61 263弹性管束壳程温度场及速度矢量分布62 264弹性管束壳程流场的场协同定性分析63 27锥螺旋管束管内流动分析64 271管截面主流分析64 272管截面二次流动分析65 273管截面流体温度分布66 28小结69 参考文献69 第3章弹性管束流体诱导振动71 31平面弹性管束流体诱导振动数值计算71 311流速对振动响应的影响71 312管排间距对振动响应的影响73 313管排数对振动响应的影响74 32平面弹性管束流体诱导振动试验76 321试验装置及系统76 322换热器壳体振动测试77 323弹性管束流体诱导振动响应78 33锥螺旋管束流体诱导振动理论分析80 331计算模型80 332计算过程81 333计算结果分析83 34锥螺旋管束流体诱导振动试验83 341固有模态测试与分析84 342管束流体诱导振动测试86 35锥螺旋管束管程流体诱导振动理论分析92 351管束有限单元划分与坐标变换92 352管束单元矩阵与总体矩阵95 353管束固有频率的计算验证98 354管程静止时的固有频率验证99 355管程流动对固有频率的影响100 36两种弹性管束管程流体诱导振动特性对比102 361平面弹性管束管程流固耦合理论计算102 362两种弹性管束管程耦合特性比较104 37小结105 参考文献106 第4章弹性管束流体诱导振动强化换热107 41流体诱导振动强化换热场协同分析107 411弹性管束的振动轨迹107 412场协同的定量分析108 413努塞尔数及场协同分析110 42流体诱导振动强化换热性能分析112 421弹性管束管外圆周振动强化换热分析113 422弹性管束管外局部振动强化换热分析114 423单根弹性管束振动强化换热分析115 424流体诱导振动强化换热的综合换热性能116 43结构参数对流体诱导振动强化换热的影响118 431管壁厚度对振动强化换热的影响118 432管间距对振动强化换热的影响119 433管排距对振动强化换热的影响121 434流体诱导弹性管束振动强化换热关系式122 44锥螺旋弹性管束传热特性分析125 441数值分析模型及参数修正125 442数值分析结果的验证126 443管束截面形状对其传热性能的影响127 444管束螺距对其传热性能的影响129 445管束锥度对其传热性能的影响130 446管束传热关联式的拟合131 45锥螺旋弹性管束传热特性场协同分析132 451计算结果验证133 452计算结果分析133 46两种弹性管束的传热与阻力性能对比136 47小结138 参考文献139 第5章分布式脉动流诱导弹性管束振动强化换热141 51脉动流及其发生装置141 511脉动流的形成141 512脉动流在弹性管束换热器中的应用142 52脉动流的形成分析144 521扰流体的选取144 522分支管流道结构分析148 53分布式脉动流发生装置155 531分布式脉动流发生装置设计155 532各分支管脉动流分析157 533分布式脉动流发生装置的设计原则163 54分布式脉动流对弹性管束振动响应的影响164 541流体诱导振动测试试验台搭建164 542换热器壳体振动测试165 543壳程流场诱导弹性管束振动测试165 544分布式脉动流诱导弹性管束振动测试168 55分布式脉动流对锥螺旋弹性管束振动响应的影响172 551振动测试的基本参数172 552换热器壳体及支架的振动测试173 553耦合流场诱导锥螺旋弹性管束振动测试174 56分布式脉动流对弹性管束振动强化换热的影响175 561弹性管束振动强化换热分析175 562弹性管束换热系数及综合换热性能178 57小结181 参考文献181第6章弹性管束振动疲劳强度183 61弹性管束的受力分析183 62多轴疲劳强度分析185 63弹性管束疲劳强度分析188 631管壁厚度对弹性管束疲劳强度的影响188 632管间距对弹性管束疲劳强度的影响190 633弹性管束振动强化换热与疲劳强度综合分析191 64分布式脉动流诱导弹性管束振动疲劳强度195 65锥螺旋管束应力分布196 651锥螺旋管束应力分析196 652两种弹性管束的应力强度对比198 66小结198 参考文献199 |