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气体波动引起的弯曲流道气波机振荡管结构动态响应研究
被引量:
1
1
作者
尹彬
张博旭
王泽武
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第12期1939-1947,共9页
弯曲流道气波制冷机内气体波动引起的振动行为复杂,而二维数值计算不能对其进行真实的模拟,且实验过程中难以采集气波机的振动信号。为了解决以上问题,对弯曲流道振荡管结构动态响应进行了研究。首先,基于流固耦合数值模拟方法,开发了...
弯曲流道气波制冷机内气体波动引起的振动行为复杂,而二维数值计算不能对其进行真实的模拟,且实验过程中难以采集气波机的振动信号。为了解决以上问题,对弯曲流道振荡管结构动态响应进行了研究。首先,基于流固耦合数值模拟方法,开发了双开口弯曲流道气波机波转子三维非定常流体流动模型,并对模型进行了可靠性验证;然后,采用傅里叶变换技术提取了振荡管内不规则压力激励载荷,分析了非定常流体激励载荷时域和频域分布规律;最后,分析了波动压力下振荡管结构的动态位移场和应力场,计算了气波机波转子系统固有频率,与相同参数下的直流道振荡管进行了对比。研究结果表明:相对于直流道振荡管,弯曲流道气波机振荡管的最大振幅增加了1.74倍,不利于结构安全运行,但幅值在10-2 mm以下,满足工程设计要求;虽然,振荡管插片振动频率与流激力载荷频率相近,但远离波转子结构的固有频率,因此不会引发结构共振和激烈的强迫振动,能够确保气波机安全平稳地运行。
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关键词
弯曲
流道
气
波
制冷机
波
转子
流固耦合数值模拟方法
动态响应
结构固有频率
傅里叶变换
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职称材料
题名
气体波动引起的弯曲流道气波机振荡管结构动态响应研究
被引量:
1
1
作者
尹彬
张博旭
王泽武
机构
大连理工大学化工机械与安全系
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2023年第12期1939-1947,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFA0704600)。
文摘
弯曲流道气波制冷机内气体波动引起的振动行为复杂,而二维数值计算不能对其进行真实的模拟,且实验过程中难以采集气波机的振动信号。为了解决以上问题,对弯曲流道振荡管结构动态响应进行了研究。首先,基于流固耦合数值模拟方法,开发了双开口弯曲流道气波机波转子三维非定常流体流动模型,并对模型进行了可靠性验证;然后,采用傅里叶变换技术提取了振荡管内不规则压力激励载荷,分析了非定常流体激励载荷时域和频域分布规律;最后,分析了波动压力下振荡管结构的动态位移场和应力场,计算了气波机波转子系统固有频率,与相同参数下的直流道振荡管进行了对比。研究结果表明:相对于直流道振荡管,弯曲流道气波机振荡管的最大振幅增加了1.74倍,不利于结构安全运行,但幅值在10-2 mm以下,满足工程设计要求;虽然,振荡管插片振动频率与流激力载荷频率相近,但远离波转子结构的固有频率,因此不会引发结构共振和激烈的强迫振动,能够确保气波机安全平稳地运行。
关键词
弯曲
流道
气
波
制冷机
波
转子
流固耦合数值模拟方法
动态响应
结构固有频率
傅里叶变换
Keywords
curved channel gas wave refrigerator
wave rotor
fluid-structure coupling numerical simulation method
dynamic response
structural natural frequency
Fourier transform
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
TB651 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
气体波动引起的弯曲流道气波机振荡管结构动态响应研究
尹彬
张博旭
王泽武
《机电工程》
CAS
北大核心
2023
1
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