Published March 20, 1978
| Version v1
Miscellaneous
Open
Study of aeroelastic phenomena of the isolated cylinder and of the row of cylinders in transverse flow
Creators
- Brunet, G.
- Conservatoire National des Arts et Metiers - Cnam (France)
- Commissariat a l'energie atomique et aux energies alternatives - CEA, Centre d'Etudes Nucleaires de Saclay, Departement des Etudes Mecaniques et Thermiques, Service de Mecanique et Thermique des Structures, Laboratoire Vibrations, Seismes et Accidents (France)
Description
Whereas circuits of nuclear reactors contain numerous obstacles which are plunged in a flow (fuel rods, bundles of exchangers, rows of winglets, and so on), the presence of these obstacles results in vibratory phenomena which may lead to severe accidents. The objective of this academic engineering study is to address the various associated phenomena: direct vibratory effect of turbulence, coupling between mechanical vibration and alternate eddy detachment, fluttering instability. After a description of these phenomena, the author presents an experimental set-up for studies on a single bar, and on a row of tubes. Measurement chains and vibration generation are described. The precision of measurements of fluid velocity, bar vibration level, and bar wall pressure is discussed. Signal processing aspects are described, and experimental results are finally commented
Abstract (French)
Il existe dans les circuits des reacteurs nucleaires de nombreux obstacles plonges dans un ecoulement (elements combustibles, faisceaux d'echangeurs, rangees d'ailettes, etc...). La presence de ces obstacles est la cause de phenomenes vibratoires conduisant parfois a des incidents graves. Certains de ces phenomenes sont relativement bien connus (etude des forces fluctuantes exercees par un fluide sur un cylindre attaque transversalement). D'autres sont assez mal connus: il s'agit essentiellement de certains phenomenes de couplage (effets des vibrations mecaniques ou d'une onde acoustique sur l'echappement tourbillonnaire a l'aval d'un obstacle, couplages de modes mecaniques par l'intermediaire de l'ecoulement dans un faisceau ou une rangee de tubes). Ce travail apporte une contribution originale a la connaissance de ces phenomenes: - en ce qui concerne le phenomene d'accrochage: l'etude du mecanisme de base de l'effet d'une vibration du barreau isole sur la portance fluctuante exercee par l'ecoulement met en evidence une composante a la frequence d'excitation en quadrature positive avec le mouvement. Pour de faibles niveaux d'excitation, cette composante est sensiblement proportionnelle a l'amplitude du mouvement du barreau. Cette composante est vraisemblablement la cause principale de l'apparition du phenomene d'accrochage. L'etude de l'accrochage sur tube isole vibrant librement a permis de determiner des plages d'apparition du phenomene. Les resultats obtenus semblent s'interpreter d'une facon plus coherente en utilisant le parametre aeroelastique. Une etude de synthese de l'ensemble des resultats obtenus sur le barreau en vibration libre et en vibration forcee est en cours. - en ce qui concerne l'instabilite de flottement: l'effet d'une difference de frequence entre un tube et son voisin dans une rangee donne des resultats tout a fait en accord avec le modele theorique. Nous voyons en particulier qu'une dispersion relative de frequence importante (vis-a-vis de l'amortissement modal) recule considerablement l'apparition de l'instabilite. Ceci a une grande importance dans la pratiqueFiles
53024532.pdf
Files
(17.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a7ab30b22bb026494ba0176c99f82254
|
17.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Etude des phenomenes aeroelastiques du cylindre isole et de la rangee de cylindres en ecoulement transversal
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 76 p.
- Report number
- FRCEA-TH--13820
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 53024532
- Subject category
- S42: ENGINEERING; S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- COMPUTERIZED SIMULATION; CYLINDRICAL CONFIGURATION; DATA PROCESSING; ELASTICITY; FLOW STRESS; FLUID FLOW; FUEL RODS; INSTABILITY; MEASURING METHODS; MECHANICAL VIBRATIONS; MOCKUP; NUCLEAR ENGINEERING; NUCLEAR POWER PLANTS; PRESSURE DEPENDENCE; REACTOR COMPONENTS; SCALE MODELS; TUBES; VELOCITY; WALL EFFECTS
- Descriptors DEC
- CONFIGURATION; ENGINEERING; FUEL ELEMENTS; MECHANICAL PROPERTIES; NUCLEAR FACILITIES; POWER PLANTS; PROCESSING; REACTOR COMPONENTS; SIMULATION; STRESSES; STRUCTURAL MODELS; THERMAL POWER PLANTS
Optional Information
- Notes
- 11 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses