弯管段有支承时多跨U形管固有频率.pdf

第 41卷 第 2期 石 油 化 工 设 备 Vo1．4l NO．2 2012年 3月 PETRO CHEMICAL EQUIPMENT M mr．2O12 文章编号 ：1000—7466(2012)02—0027—05 弯管段有支承时多跨 U形管的固有频率 谭 蔚 ，聂清德 ，吴 皓 (天津大学 化工学院，天津 300072) 摘要 ：介绍 了以最低子系统的固有频率作为 u形换热管系统 固有频率的2种计算方法和 1种直 接计算 U形管全系统 固有频率的方法，分析 了跨数和端跨长度对 u形换热管系统频率常数 的影 响。结果表明，对称支承条件下一定参数范围内跨数对频率常数的影响较大。提 出了采用直接计 算U 形管全 系统固有频率、利用跨数为3和 7的U形管最低 固有频率为基准作出的频率常数 图以 及 u形管的支承方式、跨数 、端跨长度等参数确定 u形管最低 固有频率的方法。采用此法的计算 结果与实验值的误差为 1．74 ～4．29 ，与有限元软件的计算结果相比误差为 1．27 ～6．26 。 关键词 ：u形换热管；固有频率；频率常数 中图分类号 ：TQ051．501；TH 113．1 文献标志码 ：A NaturalFrequenciesforM ultiplySupported U—TubewithM id-bendSupport TANWei，NIEQing-De，WU Hao (ChemicalEngineeringSchoolofTianjinUniversity，Tianjin300072，China) Abstract：Twocalculationmethodsusingthelowestsubsystem frequencyareintroducedasthe naturalfrequencyofU—tubesystem ，andadirectmethodforcalculatingthefrequencyoftotalU— tubesystem isgiven．Theinfluenceofspan numberand end span length to theU—tube system frequencywereanalyzed．Theresultshowedthatthespannumberhasaconsiderableinfluenceon frequencyforsymmetricalU—tubeofcertainparameter．Thereforeadirectcalculationmethodwas given，usingthefrequencyconstantmapbasedonthree—spanU—tubeandseven—spanU—tube．The frequencyconstantwasdeterminedaccording to supportstyle，span number，end span length． Theerrorforexperimentdataadopting thismethod was1．74 ～ 4．29 andwas1．27 ～ 6．26 forthedatafrom finiteelementmethod． Keywords：U—tube；naturalfrequency；frequencyconstant 在 U形管热交换器 中，由于U形换热管弯管段 此，快捷并准确地计算支承条件改变后换热管的固 的存在 ，热交换器管束的固有频率较低 ，极易在横向 有频率有着重要 的现实意义。 流 中发生振动。如果在弯管段加一支承 ，可提高换 1 U形换热管固有频率的工程计算方法 热管的固有频率，有利于防止换热管 的振动。但支 承条件的改变使得此类换热管的振动更为复杂，因