流體誘發(fā)振動(dòng)廣泛存在于眾多工業(yè)領(lǐng)域中，特別是流體外掠螺旋板換熱器傳熱管造成傳熱管振動(dòng)的問題；在全世界范圍內(nèi)，螺旋板換熱器傳熱管的破裂是核電廠運(yùn)行中最為重要的安全事故之一，原因是傳熱管的破裂會(huì)造成放射性物質(zhì)的外泄和冷卻劑流失事故的發(fā)生，因此避免流致振動(dòng)對(duì)于螺旋板換熱器的安全運(yùn)行至關(guān)重要。

目前公認(rèn)的４種流體誘發(fā)振動(dòng)的作用機(jī)理為：流彈失穩(wěn)、漩渦脫落、湍流抖振和聲共振其中，流彈失穩(wěn)是流體力和螺旋管運(yùn)動(dòng)相互作用的結(jié)果；在流體流速很高的情況下，流 體 給予螺旋管的能量大于螺旋管自身阻尼所消耗的能量時(shí)，螺旋管將在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大幅度的振動(dòng)，并由此造成失效甚至破裂，因此流彈失穩(wěn)被認(rèn)為是最為重要的激振機(jī)理。

而湍流抖振是由于湍流在螺旋管表面產(chǎn)生了隨機(jī)性的壓力脈動(dòng)造成螺旋管發(fā)生振動(dòng)，雖然它不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)使傳熱管失效，但長期的小幅振動(dòng)會(huì)在傳熱管和支承處不斷發(fā)生碰撞、磨損，造成螺旋管的損壞；Connors針對(duì)直管管束開展了流致振動(dòng)的研究，并首先提出了流彈失穩(wěn)臨界流速的判別式；Pettigrew等針對(duì)兩相流下的管束流致振動(dòng)開展了實(shí)驗(yàn)研究，并提出了適用于兩相流的流彈失穩(wěn)臨界流速判別式和湍流抖振激勵(lì)推薦準(zhǔn)則。

直管管束的流彈失穩(wěn)與管束排布方式和支承形式密切相關(guān)而螺旋管式換熱器中螺旋管束的排布方式較為單一。每一層中的螺旋管幾何形狀相同，按一定間距沿軸向排列；上下管之間通過鋸齒狀的墊片進(jìn)行固定，上下管的管間距即為墊片的齒條寬度，層與層之間的墊片接觸但不固定；為增強(qiáng)換熱，層與層 之 間 的螺旋管逆向排列，從內(nèi)層到外層的螺旋板換熱器直徑沿徑向均勻增加，螺旋管的支承數(shù)就是鋸齒狀墊片沿螺旋管周向布置的數(shù)量。