汽液固流動對石墨管振動行為影響的線性分析與關(guān)聯(lián).pdf

1、汽液固流化床蒸發(fā)器具有良好的強(qiáng)化傳熱和防、除垢效果，工業(yè)應(yīng)用前景廣泛。但是，在應(yīng)用于石墨等脆性材質(zhì)加熱管時，需要知道管內(nèi)沸騰三相流對管子振動行為的影響及可能的破壞情況，從而評估技術(shù)的可行性。本文實(shí)驗(yàn)測取了三相流化床換熱器石墨加熱管不同軸向位置處的加速度等時間序列數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了時域和頻域分析，探討了三相流對石墨管振動行為的影響，結(jié)合循環(huán)流量、壓降、傳熱系數(shù)等參數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了管內(nèi)流體的狀態(tài)，探究了管內(nèi)三相流動對管子沖擊的強(qiáng)度。

2、　　首先對石墨加熱管進(jìn)行了敲擊振動測試研究，包括自由懸掛、固支在設(shè)備上，管內(nèi)充水三種情況，確定了管子的固有頻率和加速度采樣頻率。
　　其次，進(jìn)行了汽液兩相流管子振動及循環(huán)流量、壓降及傳熱系數(shù)的測試研究。振動加速度時間序列的標(biāo)準(zhǔn)偏差和峰度等統(tǒng)計(jì)分析表明，隨著加熱蒸汽壓力的增加，管子軸向各位置的振動加速度標(biāo)準(zhǔn)偏差增大，峰度減小；汽液兩相流的循環(huán)流量和傳熱系數(shù)上升，壓降呈現(xiàn)波動特性。
　　最后，進(jìn)行了汽液固三相流管子振動測試研究。

3、管子振動加速度的時間序列平均功率譜密度分析表明，隨著加熱蒸汽壓力的提高、顆粒粒徑的增大以及加入顆粒體積含率的增加，管內(nèi)流體誘導(dǎo)管子振動的各階共振峰峰值增大，并且高階共振峰逐漸由清晰可見的單峰逐漸向范圍性寬峰發(fā)展；隨加熱蒸汽壓力的增大，共振峰出現(xiàn)了向低頻區(qū)移動的現(xiàn)象。隨加熱蒸汽壓力的提高、顆粒粒徑的增大以及加入顆粒體積分率的增加，管道軸向三個位置振動加速度時間序列的標(biāo)準(zhǔn)偏差增大。峰度的變化規(guī)律情況較為復(fù)雜，受到測試位置處流體內(nèi)顆粒和氣泡的