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학술저널
저자정보
Wang Hanyu (School of Nuclear Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University) Lu Chuan (School of Nuclear Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University) Qu Wenhai (School of Nuclear Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University) Xiong Jinbiao (School of Nuclear Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University)
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제55권 제6호
발행연도
2023.6
수록면
1,999 - 2,010 (12page)
DOI
10.1016/j.net.2023.02.030

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Undesirable flapping motion of discs can cause the failure of swing check valves in nuclear passive safety systems. Time-resolved particle image velocimetry (PIV) was employed to investigate the flow charac teristics around a free-to-rotate plate and the motion response, with the Reynolds numbers, based on the hydraulic diameter of the channel, from 1.32 104 to 3.95 104 . Appreciable flapping motion (±3.52 ) appeared at the Reynolds number of 2.6 104 with the frequency of 5.08 Hz. In the low-Reynolds number case, the plate showed negligible flapping. In the high-Reynolds-number case, the deflection angle increased with reduced flapping amplitude. The torque from the fluid determined the flapping amplitude. In the low-Reynolds-number case, Karman vortices were absent. With increasing Reynolds numbers, Karman vortices developed behind the plate with larger deflection angles. Strong interaction between the wake flow from the leading and trailing edge of the plate was observed. Based on power spectrum density (PSD) analysis, the vortex shedding frequency coincided with the flapping frequency, and the amplitude was positively correlated to the strength of the vortices. Proper orthogonal decom position (POD) modes evince that, in the case of appreciable motion, coherent structures exhibited a larger spatial scale, enhancing the magnitude of the external torque on the plate
#Flow-induced vibration #Vortex shedding #Flat plate #PIV

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