对凝汽器附加流体消能软件的编程和开发

为满足大型电站凝汽器安全运行的要求,运用面向对象编程的方法,开发了凝汽器附加流体消能设计软件。介绍了面向对象程序设计(简称OOP)的基本概念及特征,基于面向对象编程的理念,设定了5种功能模块,并借助各模块的灵活组合以及自主添加新模块的方法,可实现软件的多种功能。通过继承基类,给出类的继承关系、封装描述及实现方法,构造出附加流体接口类、疏水扩容器类以及减温减压器类。实际应用表明,对于该类工程应用软件,基于面向对象设想的编程在灵活性、可扩展性及可维护性等方面具有明显的优势。

考虑流体附加质量的输流管道振动特性分析

针对管内流体激励(flow-induced vibrations,FIV)引起的结构振动问题,考虑单向流固耦合作用,通过引入附加质量分析内流流速对结构振动特性的影响。以两端固定支撑输流直管作为研究对象,利用数值方法模拟不同流速下管内的流动状态,获取流体压力系数、湍动能及管道结构位移响应。基于单向耦合振动机理,建立管道流固耦合附加质量模型,采用FEM方法展开结构模态分析,计算流体作用于结构的附加质量和固有频率。数值仿真结果表明:内部流体流速对管道结构振动有较强的耦合作用,流速增加使得耦合附加质量增大,且存在临界流速使管道发生静态屈曲失稳现象。与经验公式对比,该计算结果在10%的误差范围内能更准确地反映流体对结构振动的单向耦合作用。因此,提出的方法能够应用于单向耦合振动问题分析,并为研究流固耦合对结构动力特征影响等管内流动的FIV问题提供思路。

部分浸没充液无限长圆柱壳声辐射特性研究

本文旨在研究圆柱壳的浸没和充液对其声辐射特征的影响,为界面附近充液壳体目标声学性能的评估和测量提供理论依据和研究方法。通过有限元数值仿真方法计算得到半充液无限长圆柱壳辐射声压的频率-浸没深度谱和半浸没无限长圆柱壳辐射声压的频率-充液高度谱,结果均呈现出两种明显的共振现象,分别由弯曲波和低阶流体附加波激发。根据相速度频散曲线推导出共振频率的预报公式,能够准确地预报辐射声场中出现的共振现象,可为系泊状态内部液舱结构振动声辐射线谱特征控制与评估提供理论支撑。

潜射导弹运载器的艇体扰流场计算

基于势流理论 ,对潜射导弹运载器的非定常艇体扰流场及其所受附加流体动力进行了计算 ;并在运载器完全离开发射管后的艇体扰流场计算的基础上 ,对运载器离管过程中的艇体扰流场进行了计算。离管过程后所得计算结果与运载器海上试验结果相符合。

双层周期加肋有限长圆柱壳声散射精细特征研究

研究了双层周期性加肋有限长圆柱壳在水中的声散射特性.壳体振动用薄壳理论的Donnell方程描述,环肋振动用相互独立的薄板纯弯曲振动和平面应力状态下的振动方程描述,忽略弦间流体对环肋轴向力的作用.数值计算给出远场收发合置情况下的周向目标强度和角度-频率谱图,并据此进行机理分析.计算结果表明远场散射声场中除壳体弹性贡献外,弦间流体以及环肋与内外壳的相互作用对散射声场的贡献也是很重要的,并且在角度-频率谱中出现了舷间流体引起的流体附加波以及周期环肋引起的Bragg散射等回波精细特征,其中流体附加波是双层加肋圆柱壳声散射最重要的散射精细特征,是以往单层圆柱壳声散射所不具有的现象.最后通过实验对理论推导进行了验证,实验与理论基本符合.