Effect of Flow Approach Angle on Flow Periodicity and Acoustic Resonance in Triangular Tube Bundles
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This study experimentally investigates the excitation of acoustic resonance in a small pitch ratio triangular tube array (P/D = 1.5), with a focus on the influence of the flow approach angle on the intensity of acoustic resonance excitation and the associated periodic flow instabilities that trigger self-sustained acoustic resonance. The objective is to identify the dominant mechanisms sustaining acoustic resonance in heat exchanger applications, particularly when the flow direction deviates from being strictly normal to the tube array. Three flow approach angles—0 deg, 15 deg, and 30 deg—were analyzed, covering the standard triangular configurations (parallel triangular tube array at 0 deg and normal triangular tube array at 30 deg) as well as an intermediate case (15 deg). Periodic flow structures and their corresponding Strouhal numbers were evaluated for each configuration, enabling the identification of the flow instabilities responsible for initiating and sustaining acoustic resonance. The results show that the maximum acoustic pressure at resonance is highly sensitive to the flow approach angle. At a 0 deg flow approach angle, the highest sound pressure levels (SPLs) were recorded, exceeding 162 dB. This strong flow-induced acoustic resonance led to high-cycle fatigue failure of multiple tubes, despite the tubes being rigidly supported within the bundle. This highlights the critical importance of considering flow-induced acoustic resonance during the design of tube arrays for industrial applications such as heat exchangers. Neglecting this phenomenon can lead to catastrophic consequences.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».