国内换热器流体诱导振动的研究状况

作者/来源：李安军，邢桂菊，周丽雯(辽宁科技大学材料工程与科学学院，辽宁鞍山114000)   日期： 2008-01-04   点击率：1018

    在现代工业中，换热器是非常重要的单元设备。它的种类很多，其中管壳式换热器是应用最广泛的一种。但是，这类换热器的一个严重的缺点是传热管易振动，造成设备破坏。引起振动的原因有许多方面，其中主要是流体诱导振动和换热器的连结件所传播的动力机械振动。流体诱导振动是传热管振动的直接内因，也是主要原因。     流体诱导振动是一门能够解决实际问题的实用性很强的边缘学科，它涉及到物理学、流体力学、材料力学、弹性力学、动力学和声学等很多领域。研究对象包括诱发振动的机理、流体流动中产生的各种激发力和流固耦合系统的运动状态。近几十年来，国外流体诱导振动的研究取得了很大的进展，得出了四种为人们所公认的诱导振动的机理：旋涡分离(Vortex Shedding)、湍流抖振(Turbulent Buffeting)、弹性流体的不稳定(Fluidelastic Instability)、声振动(Acoustic Resonance)。但是，流体诱导振动的机理非常复杂，不仅很多机理仍然不够透彻，不够有说服力，就是已被探明的机理如何来避免它的破坏，有效的利用它，仍是个难题。     目前，国内对换热器流体诱导振动的研究主要集中在解决现场出现的问题上，在理论研究方面远远落后于国外。国内的研究包括两个方面，一方面防止振动的破坏性，另一方面有效的利用振动以强化传热。 1  流体诱导振动的破坏性 1.1  诱发振动的机理     管壳式换热器内流体的运动十分复杂，有管束上的横向流、轴向流、旁通流等；管束两端的进....