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【6h】

矩形通道中单块柔性平板流固耦合实验研究

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文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 研究背景

1.1.1 核反应堆燃料组件的研究背景

1.1.2 流致振动可能导致的危害

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 本文的研究内容

1.3.1 本项目的创新点

1.3.2 本文的研究内容

第二章 实验方法

2.1 仪器选择方法

2.1.1 传感器的选择

2.2 测量方法

2.2.1 流速测量方法

2.2.2 振动测量方法

2.3 数字信号分析方法

2.3.1 信号采样

2.3.2 滤波

2.3.3 傅立叶变换

2.4 小结

第三章 实验装置和测量系统

3.1 实验回路

3.1.1 实验回路流量的计算

3.1.2 管道参数的选择

3.1.3 泵的选择

3.1.4 流量计的选择

3.1.5 水箱的选择

3.1.6 过渡段及紊流段的选择

3.1.7 实验段材料的选择

3.1.8 实验段结构的选择

3.1.9 阀门的选择

3.1.10软连接管的选择

3.1.11压力表的选择

3.1.12其他辅助设备的选择

3.2 实验本体

3.3 控制系统

3.4 测量系统

3.4.1 硬件测量系统

3.4.2 软件测量系统

3.5 小结

第四章 实验过程和结果分析

4.1 数值模拟计算分析

4.1.1 几何建模

4.1.2 设置边界条件

4.1.3 计算结果及分析

4.2 流场测量实验

4.2.1 实验方法和步骤

4.2.2 实验结果及分析

4.2.3 结论与分析

4.3 流致振动预实验

4.3.1 仪器验证实验

4.3.2 铝板弹性模量测量实验

4.3.3 两端固定方式固有频率测试实验

4.4 流致振动实验

4.4.1 实验过程

4.4.2 实验结果及分析

4.5 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加的科研情况

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摘要

研究平行板燃料组件的流致振动特性对保证核反应堆的安全可靠运行具有重要意义。本次研究采用新思路、新方法:将平行板燃料组件简化成一个理想的单板结构,研究单块柔性平板在矩形通道内的流致振动情况。本文首先使用PIV仪器获得了矩形通道中的单板在不同工况下的流场分布信息;其次做了前期准备实验,测量板子在空气中的固有频率;最后对平板在不同流速下进行了流致振动实验。流致振动实验结果表明:平板在水中的振动现象只是一种湍流微振现象:振动位移随流速的增大而变大,变化幅度很小;随着流速的增大,平板振动加剧,振动表现为低频成分减少,高频成分增加。

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