气液两相流下L型管道非线性动力学与抑振设计研究OA
Nonlinear Dynamics and Vibration Suppression of L-Shaped Pipes Conveying 2-Phase Flow
本文考虑均匀气泡流两相流动特性,采用绝对节点坐标描述法,基于Euler-Lagrange方程,建立了输送两相流体时L型悬臂管道的非线性动力学理论模型.首先,将基于理论模型计算得到的静变形结果与有限元法进行了对比验证,并分析了气体体积分数对管道静变形和稳定性的影响.然后,研究了在不同空泡份额下,管道随液体流速增大发生的非线性动力学行为,着重研究了空泡份额对管道动态分岔特性的影响.最后,提出了抑制管道振动的最优支承设计,使得L型管道振动位移和应变幅值达到最小.
Based on the Euler-Lagrange equations,the absolute nodal coordinate formulation(ANCF)was em-ployed to establish a nonlinear dynamic model for cantilevered L-shaped pipes conveying 2-phase flow.The characteristics of uniformly bubbly 2-phase flow were considered.Firstly,the static deformation results from the theoretical model were compared and validated against the finite element method(FEM),and the effects of the gas volume fraction on pipe static deformation and stability were analyzed.Then,the nonlinear dynamic be-haviors of the pipe were studied for different void fractions,with a focus on the effects of void fractions on bi-furcation characteristics.Finally,an optimal support design is proposed to suppress pipe vibrations,and mini-mize both the displacement and strain amplitudes of the L-shaped pipe.
贾程;邢浩然;王强;杨宝山;马越;李民强;刘胡杨;王磊恒;代胡亮
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数理科学
两相流空泡份额L型悬臂管道最优支承位置
2-phase flowvoid fractionL-shaped cantilever pipeoptimal support position
《应用数学和力学》 2026 (3)
263-272,10
国家自然科学基金(1227214012322201)
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