可瘪管的位移振荡现象及其理论分析

本文研究了可瘪管脉动流的一个新的现象——位移振荡现象。实验观察表明:对上游来流是周期脉动的可瘪管,当管壁被压瘪到一定程度时,将产生象一根简支梁一样的整体位移振荡。若进一步压瘪管道,这种振荡将由强逐渐变弱最终完全消失。本文以实验为背景,归结出可瘪管位移振荡的力学模型以及与之相应的控制方程。通过对模型的分析和方程的求解得到了可瘪管位移振荡的振型以及其发生和消失的理论判据。此外,理论分析的结果还表明,对上游来流为定常流的可瘪管不可能出现这种位移振荡。理论预示的结果与实验观察到的现象是符合的。