水平管内气液两相流诱导振动的数值研究

利用多场耦合有限元软件ADINA,结合任意拉格朗日-欧拉(ALE)动网格方法,对水平弯管内气液两相流诱导振动问题进行了数值模拟研究;重点考察了管结构振动响应特性及流型、体积含气率β和分相折算速度等对激振力的影响。计算结果表明:管结构动态响应表现为低频带内随机振动和周期性振动的混合,响应主频随分相折算速度的增加而逐渐增大。脉动激振力均方根值FRMS在环状流时最大,长泡状流时最小;β在60%~100%范围内且固定两相平均流速时,FRMS随β的增大而减小;FRMS随分相折算速度的增加而增大。最后通过建立数学模型总结出了水平弯管内气液两相流诱导振动的机理,并提出了针对性的减振措施。