Рис. 8. Изменение во времени относительных амплитуд колебаний пучка твэ-
лов, выведенного из состояния равновесия путем начального отклонения:
а
— в воздухе;
б
— в макронеподвижной воде
где
δ
(
z,
0)
— начальная амплитуда колебаний;
γ
— коэффициент зату-
хания;
f
— собственная частота колебаний пучка;
ϕ
0
— начальная фаза
колебаний.
На рис. 8 приведены относительные значения амплитуд колеба-
ний пучка
δ
(
z
1
/
2
, nT
)
/δ
(
z
1
/
2
,
0)
в воздухе и макронеподвижной воде.
На основе выполненных обобщений были определены коэффициен-
ты затухания
γ
и получены значения логарифмических декрементов
d
=
γT
=
γ/f
.
Значения логарифмических декрементов колебаний в воздухе (кон-
струкционное демпфирование) и макронеподвижной воде составляют
0,17 и 0,36 соответственно. Таким образом, интенсивность рассеяния
энергии колебаний в макронеподвижной жидкости более чем в 2 ра-
за выше по сравнению с колебаниями в воздухе, когда проявляются
только эффекты конструкционного демпфирования.
Экспериментальное значение коэффициента диссипации за счет
конструкционного демпфирования составляет 131 Н
∙
с/м
2
. Очевидно,
что суммарный эффект демпфирования складывается из конструк-
ционных потерь энергии и работы, затрачиваемой на перемещение
жидкости в шестигранном зазоре, и по экспериментальным данным
коэффициент диссипации составляет 431 Н
∙
с/м
2
. Таким образом, по
экспериментальным результатам коэффициент диссипации за счет
перемещения жидкости в шестигранном зазоре составляет около
300 Н
∙
с/м
2
.
Полученное значение отличается от расчетного не более чем на
17%. Таким образом, предложенная модель процесса демпфирования
колебаний пучка твэлов в макронеподвижной воде достаточно хоро-
шо согласуется с экспериментальными результатами. Продольное об-
текание пучка твэлов теплоносителем приводит к дополнительному
рассеянию энергии колебаний, что требует дальнейшей разработки
механизмов демпфирования вибраций пучка твэлов в ТВС ядерных
реакторов.
84 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 3
