流體誘發(fā)振動(dòng)的原因熱交換器的管束屬于彈性體,當(dāng)被流過(guò)的流體擾動(dòng),離開(kāi)其平衡位置時(shí),管子產(chǎn)生振動(dòng),這種振動(dòng)稱為流動(dòng)引起的振動(dòng)。實(shí)際上每臺(tái)熱交換器在工作時(shí)都有或多或少的振動(dòng),其振源可能是殼側(cè)或管側(cè)流體流動(dòng)所引起的振動(dòng):流體速度的波動(dòng)或脈動(dòng)引起的振動(dòng):通過(guò)管道或支架傳播的動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)等等,有時(shí)振源可能較多,而其中的一個(gè)或幾個(gè)可能是激起振動(dòng)的主要根源。有的振源相對(duì)來(lái)說(shuō)容易預(yù)測(cè),而流體誘發(fā)的振動(dòng)卻比較難以預(yù)計(jì)。
一些實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,熱交換器的振動(dòng)主要是殼側(cè)流體的流動(dòng)所引起,管側(cè)流體流動(dòng)所引起的振動(dòng)常可忽略。一般情況下,在殼側(cè)流體中,與管軸方向平行流動(dòng)的縱向流所激發(fā)的振動(dòng)的振幅小,由振動(dòng)造成結(jié)構(gòu)破環(huán)的概率,也比橫向流動(dòng)要小得多,因此,人們更為關(guān)心的是橫向流引起的振動(dòng)問(wèn)題。
目前已被公認(rèn)的導(dǎo)致流體誘發(fā)振動(dòng)的三種不同的原因是:渦流脫落、流體彈性旋轉(zhuǎn)(或稱流體彈性不穩(wěn)定)和湍流抖振。