Оценка устойчивости трубных пучков теплообменных аппаратов методами численного моделирования

Приведена постановка задачи численного моделирования при определении устойчивости конструкций трубных пучков теплообменных аппаратов в соответствии с подходом А. М. Ляпунова. Представлен переход к критериальным оценкам для крупномасштабного трубного пучка на основе теории подобия и анализа размерностей применительно к исследованию динамики и прочности конструкций ядерных энергетических установок (ЯЭУ) в турбулентных потоках однофазного теплоносителя при выборе и обосновании условий нормальной эксплуатации.

Для студентов 6-го курса, обучающихся по направлению подготовки «Ядерные реакторы и материалы» и изучающих дисциплину «Физико-математическое моделирование ЯЭУ». Пособие может быть использовано студентами и инженерами других энергетических специальностей.

Список литературы

1. Вибрации пучков твэлов в ТВС ВВЭР, возбуждаемые турбу-лентным потоком теплоносителя / Ю.Г. Драгунов [и др.] // Атом-ная энергия. 2012. Вып. 3. Т. 113. С. 127–134.
2. ынникова Г.Я. Вихревые методы исследования нестационар-ных течений вязкой несжимаемой жидкости: Дис. … д-ра физ.-мат. наук. М., 2011. 269 с
3. Жукаускас А., Улинскас Р., Катинас В. Гидродинамика и ви-брации обтекаемых пучков труб. Вильнюс: Мокслас, 1984. 312 с.
4. Каплунов С.М. Оценка устойчивости рабочего режима кожухо-трубного теплообменного аппарата однофазным потоком // Те-плоэнергетика. 1986. № 7. С. 30–33.
5. Каплунов С.М., Самолысов А.В., Марчевская О.А. Оценка устой-чивости для пучков труб теплообменников // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерно-реакторные константы. 2016. № 3. С. 143–148.
6. Ляпунов А.М. Общая задача об устойчивости движения. М.: Гос техиздат, 1950. 472 с.
7. Махутов Н.А., Каплунов С.М., Прусс Л.В. Вибрация и долго-вечность судового энергетического оборудования. Л.: Судостро-ение, 1985. 300 с.
8. Определение критических параметров обтекания пучка труб методом численного эксперимента / А.В. Самолысов [и др.] // Теплоэнергетика. 2015. № 8. С. 57–61.
9. Оценка области устойчивости для пучка труб теплообменни-ков / С.М. Каплунов [и др.] // Морской вестник. 2017. № 1S (13). C. 56–58.
10. Оценка устойчивости трубного пучка теплообменного аппара-та с помощью метода численного эксперимента / А.В. Самолы-сов [и др.] // Тр. Крыловского государственного научного центра. Вып. 90 (374). СПб., 2015. С. 161–170
11. Самолысов А.В., Масевич А.В., Вальес Н.Г. Расчет срывного обтекания неподвижных и колеблющихся цилиндрических тел методом дискретных вихрей // Проблемы машиностроения и на-дежности машин. 2014. № 2. С. 3–9.
12. Численное определение критической скорости для произ-вольного трубного пучка при обтекании потоком жидкости / С.М. Каплунов [и др.] // Механика машин, механизмов и мате-риалов. 2017. № 3 (40). С. 41–46
13. Connors H.J. Fluidelastic vibration of tube arrays excited by cross flow // Flow-induced vibration in heat exchanger: proc. symp. ASME Winter Annual Meeting 1970. New York. 1970. Pp. 42–56
14. Critical flow velocity determination for tube-bundle with application of numerical experiment method / A.V. Samolysov [et al.] // CYSENI 2015, May 27–28, Kaunas, Lithuania. Conference proceedings.
15. Study on fluidelastic vibration of tube arrays using modal analyses technique / H. Tanaka [et al.] // Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 1980. No. 2. Pp. 97–107.