2001 Fiscal Year Annual Research Report

高レイノルズ数域のプラント内構造物の流れ方向振動の発生機構の解明

Research Project

Project/Area Number	11450074
Research Institution	Kanazawa University
Principal Investigator	岡島厚金沢大学, 工学部, 教授 (80013689)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上野久儀金沢大学, 工学部, 教授 (80019752) 溝田武人福岡工業大学, 工学部, 教授 (10038557) 岡野行光 (株)原子力安全システム研究所, 技術システム研究所, 副所長(研究職) 木綿隆弘福岡工業大学, 工学部, 助教授 (40225107) 木村繁男福岡工業大学, 工学部, 教授 (70272953)
Keywords	流体関連振動 / 円柱 / 渦励振 / 流れ方向振動 / 高レイノルズ数 / 減衰質量比 / テーパ比 / 数値シミュレーション
Research Abstract	原子力発電所や石油化学プラントなど種々な工業プラント配管内の温度計周りの流れは、流れの剥離など複雑な渦構造を生じ、流力振動が生じる。流力振動には後流渦の周波数が構造物の持つ振動数に同期する流れ直角方向振動及び低流速域で生ずる流れ方向振動があり、特に後者は振動の起こり難さを表すパラメータの換算減衰率が極端に小さな場合に生じる振動現象である。さらに作動流体として水や金属ナトリウム流れの高密度流の場合には、構造物の質量比が極端に小さくなり振動が発生し易く、高速増殖炉「もんじゅ」のナトリウム漏洩事故(1995年)はこの振動によるものである。一連の実験結果からスパン長さが無限の2次元円柱の流れ方向振動は対称渦と交互渦の二つの励振機構によって生じることを既に報告したが、さらに実際の温度計の形状である片持ち有限スパン長さ円柱やテーパ付円柱等の構造物の振動応答特性に関して、新設の回流水槽を用いて円柱を両端そしてアスペクト比の異なる有限スパン長さ円柱を片端弾性支持させた場合の流れ方向振動実験を行い、両者の振動挙動及び応答特性の相違を明らかにした。二次元円柱の応答振幅は(共振流速)/2を境にして二つの励振域が存在するのに対し、片持ち有限スパン長さ円柱では一つの比較的広い流速範囲の励振域が生じ、振幅の減衰率は二次元円柱の場合の第一励振域におけるよりも小さく、現象は交互渦の形成強さと密接に関連していることを示した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] A.OKAJIMA: "Experiments on Flow-Induced In-Line Oscillation of a Circular Cylinder in a Water Tunnel(1st Report, The Difference of the Response Characteristics When a Cylinder is Elasdcally Supported and Cantilevered)"JSME International. Journal. 44・4B. 695-704 (2001)
[Publications] A.NAKAMURA: "Experiments on Flow-Induced In-Line Oscillation of a Circular Cylinder in a Water Tunnel(2nd Report, The Influence of the Aspect Ratio of a Cantileverd Circular Cylinder)"JSME International. Journal. 44・4B. 705-711 (2001)
[Publications] 小杉崇: "回流水路流中における両端弾性支持円柱及び片持ち弾性支持有限スパン円柱の流れ方向振動"第33回流体力学講演会講演集. 209-212 (2001)
[Publications] A.OKAJIMA: "Flow-Induced In-Line Oscillation of a Circular Cylinder in a Water Tunnel"Proc. of ASME PVP-Vol.420-1, Flow-Induced Vibration-2001. No.01. 351-352 (2001)
[Publications] A.NAKAMURA: "A Numerical Simulation and Vortex Structures of In-Line Oscillation of an Elastically Supported Circular Cylinder"Proc. of ASME PVP-Vol.420-1, FIow-Induced Vibration-2001. No.01. 177-184 (2001)
[Publications] 岡島厚: "回流水槽における円柱構造物の流れ方向流力振動"日本機械学会2001年度年次大会講演論文集. Vol.5. 135-136 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

高レイノルズ数域のプラント内構造物の流れ方向振動の発生機構の解明

Principal Investigator

岡島 厚 金沢大学, 工学部, 教授 (80013689)

Research Products

[Publications] A.OKAJIMA: "Experiments on Flow-Induced In-Line Oscillation of a Circular Cylinder in a Water Tunnel(1st Report, The Difference of the Response Characteristics When a Cylinder is Elasdcally Supported and Cantilevered)"JSME International. Journal. 44・4B. 695-704 (2001)

[Publications] A.NAKAMURA: "Experiments on Flow-Induced In-Line Oscillation of a Circular Cylinder in a Water Tunnel(2nd Report, The Influence of the Aspect Ratio of a Cantileverd Circular Cylinder)"JSME International. Journal. 44・4B. 705-711 (2001)

[Publications] 小杉 崇: "回流水路流中における両端弾性支持円柱及び片持ち弾性支持有限スパン円柱の流れ方向振動"第33回流体力学講演会講演集. 209-212 (2001)

[Publications] A.OKAJIMA: "Flow-Induced In-Line Oscillation of a Circular Cylinder in a Water Tunnel"Proc. of ASME PVP-Vol.420-1, Flow-Induced Vibration-2001. No.01. 351-352 (2001)

[Publications] A.NAKAMURA: "A Numerical Simulation and Vortex Structures of In-Line Oscillation of an Elastically Supported Circular Cylinder"Proc. of ASME PVP-Vol.420-1, FIow-Induced Vibration-2001. No.01. 177-184 (2001)

[Publications] 岡島 厚: "回流水槽における円柱構造物の流れ方向流力振動"日本機械学会2001年度年次大会講演論文集. Vol.5. 135-136 (2001)

岡島厚金沢大学, 工学部, 教授 (80013689)

[Publications] 小杉崇: "回流水路流中における両端弾性支持円柱及び片持ち弾性支持有限スパン円柱の流れ方向振動"第33回流体力学講演会講演集. 209-212 (2001)

[Publications] 岡島厚: "回流水槽における円柱構造物の流れ方向流力振動"日本機械学会2001年度年次大会講演論文集. Vol.5. 135-136 (2001)