報告書番号

T94071

タイトル（和文）

直交二相流中の伝熱管群の流力弾性振動発生限界評価

タイトル（英文）

ESTIMATION OF FLUID-ELASTIC VISBRATION OF TUBE BUNDLE IN TWO-PHASE CROSS FLOW

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

気液の直交二相流中の伝熱管群の流力弾性振動の発生限界流速評価法の開発を目的とし，管群の振動と管群に作用する流体力との関係を水－空気二相流中の実験により求め，流力弾性振動の発生を支配する３０組の流力弾性力相関係数に解析処理した。それぞれの相関係数を無次元化することにより，各相関係数とも，ボイド率あるいは無次元流速の関数として整理できることが明らかになった。これらの流力弾性力相関係数を伝熱管群の運動方程式に代入し，断熱管群の材質，管径，流体の種類およびボイド率をパラメータとして解析的に流力弾性振動の発生限界を評価できる手法を開発した。本手法の結果は，従来の水―蒸気系における流力弾性振動発生限界データと，変極点の現れる条件や定量的な値がほぼ一致した。

概要 （英文）

A METHOD WAS DEVELOPED TO ESTIMATE THE CRITICAL VELOCITY OF FLUID ELASTIC VIBRATION OF THE TUBE BUNDLE IN GAS-LIQUID TWO-PHASE CROSS FLOW.THE RELATION SHIP BETWEEN TUBE-BUNDLE VIBRATION AND FLUID FORCE ACTING ON THE TUBE BUNDLE WAS MEASURED IN AIR-WATER TWO-PHASE FLOW,AND PROCESSED INTO 30 SETS OF FLUID ELASTIC FORCE CORRELATION CORRELATION COEFFICIENTS,ON WHICH THE STABILITY OF FLUID ELASTIC VIBRATION DEPENDED.IT WAS FOUND THAT EACH SET OF CORRELATION COEFFICIENTS COULD BE PROCESSED INTO NON-DIMENSIONAL FORM AS A FUNCTION OF VOID FRACTION OR NON-DIMENSIONAL GAP VELOCITY.THESE SETS OF CORRELATION COEFFICIENTS WERE USED TO ESTIMATE THE CRITICAL VELOCITY OF FLUID ELASTIC VIBRATION.THEY WERE SUBSTITUTED INTO BASIC EQUATIONS OF TUBE-BUNDLE MOTION.THE CRITICALVELOCITY OF FLUID ELASTIC VIBRATION COULD BE ESTIMATED ACCORDING TO THE MATERIAL AND DIAMETER OF THE TUBE,THE FLUID,TYPE AND VOID FRACTION.THE RESULTS AGREED QUALITATIVELY WITH PREVIOUS EXPERIMENTS.

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