報告書番号

T97084

タイトル（和文）

直交二相流中の管群の流力弾性振動発生限界流速評価法の開発実験による流力弾性係数の解明と，それに基づく発生限界流速評価法の開発

タイトル（英文）

CRITICAL VELOCITY ESTIMATION OF FLUID ELASTIC VIBRATION IN TWO -PHASE CROSS FLOW (A CLARIFICAT ION OF FLUID ELASTICFORCE COEF FICIENTS AND DEVELOPMENT OF CRI TICAL VELOCITY ESTIMATION METHO D)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，正方配列の管群に作用する流力弾性力を水－空気の直交二相流中で実験的に測定した。水－空気二相流中での管群の一本を流れ方向および流れと垂直方向に振動させ，振動している管に作用する流体励振力（流体弾性力）と，振動している管を取り囲む管に作用する流力弾性力を測定することにより，その特性を解明した。流力弾性力は，振動している管の変位，速度および加速度の係数に分離し，さらにドリフトフラックスモデルを使用して求めた混合二相流の特性を用いて無次元化した。流力弾性係数はボイド率あるいは無次元すきま流速のどちらか，あるいは両方の関数としてよく整理できることが明らかとなった。これらの係数を使用して流力弾性振動の発生限界となるすきま流速を評価した。その結果は，従来公表されている実験結果と定性的に一致した。

概要 （英文）

FLUID-ELASTIC FORCES ACTING ON A SQUARE TUBEBUNDLE (P/D=1.42 ) IN AIR-WATER TWO-PHASE CROSS FLOW WERE CONSIDERED EXPERIMENT ALLY. A TUBE IN THE TUBE BUNDLE WAS OSCILLATED IN THE DIRECTIO N PERPENDICULAR AS WELL AS PARA LLEL TO THE TWO-PHASE FLOW, AND FLUIDELASTIC FORCES ACTING ON THE OSCILLATED TUBE AS WELL AS TUBES SURROUNDING THE OSCILLAT ED TUBE WERE MEASURED. MEASURED FLUID ELASTIC FORCES WERE SEPA RATED INTO COEFFICIENTS OF ACCE LERATION, VELOCITY, AND DISPLAC EMENT OF THE OSCILLATED TUBE, A ND THE COEFFICIENTS WERE NONDIM ENSIONALIZED WITH TWO-PHASE MIX TURE CHARACTERISTICS, WHICH WER E OBTAINED USING THE DRIFT-FLUX MODEL. IT WAS FOUND THAT THE F LUID ELASTIC FORCE COEFFICIENTS COULD COLLAPSE VERY WELL AS A FUNCTION OF VOID FRACTION AND/O R NONDIMENSIONAL GAP VELOCITY. THESE COEFFICIENTS WERE USED TO ESTIMATE THE CRITICAL GAP VELO CITY OF FLUID ELASTIC VIBRATION . THE RESULTSAGREED QUALITATIV ELY WITH PREVIOUS EXPERIMENTAL RESULTS.

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