Анализ колебаний длинных трубопроводов с боковыми ответвлениями, возбуждаемых движущейся газообразной средой

Abstract

Предложен метод расчета частот и амплитуд акустических колебаний, возбуждаемых движением газообразной среды в длинных трубопроводах с боковыми замкнутыми ответвлениями. Принято, что резонансные частоты отвечают локальным максимумам функционала, содержащего отношение энергии, находящейся в колебательной системе, к рассеянной энергии с границ системы. Энергетический подход распространен на анализ не только частот колебаний, но и амплитуд. Для определения амплитуд колебаний записывается баланс поступившей (как функция числа Струхаля) и рассеянной энергий. Завершен предыдущий анализ вынужденных колебаний паропроводов второго контура энергоблока № 1 Запорожской АЭС с реактором ВВЭР-1000, которые возникают вследствие турбулентных вихрей. Определены резонансные частоты и амплитуды акустических колебаний. С помощью уравнений взаимодействия среда–трубопровод вычислены вибронапряжения и виброскорости паропроводов и выполнено их сравнение с измеренными значениями.

Запропоновано метод розрахунку частот і амплітуд акустичних коливань, що виникають внаслідок руху газоподібного середовища в довгих трубопроводах із боковими замкненими відгалуженнями. Прийнято, що резонансні частоти відповідають локальним максимумам функціонала, що містить відношення енергії, яка потрапила у систему, до розсіяної енергії з границь системи. Енергетичний підхід розширено для аналізу не тільки частот коливань, а й амплітуд. Для їх визначення записується баланс енергії, що поступила у систему (як функція числа Струхаля) до розсіяної енергії. Завершено попередній аналіз вимушених коливань паропроводів другого контуру енергоблоку № 1 Запорізької АЕС з реактором ВВЕР-1000, які виникають через турбулентні вихри на замкнених тороподібних ділянках. Визначено резонансні частоти й амплітуди акустичних коливань паропроводів. За допомогою рівнянь взаємодії середовище–трубопровід обчислено вібронапруження і віброшвидкості паропроводів та проведено порівняння їх з заміряними значеннями.