The present study is concerned with the vibration of a fluid-conveying tubular cantilever with a nozzle and its stability; the system is one of non-conservative system due to the follower force acting on the discharge end. In the concerning system, the follower force is the combination of Coriolis force and force due to momentum flux. It is found that the system damping initially grows and then decays as flow velocity increases, eventually the damping becoming negative and therefore the system becoming unstable. Presence of a nozzle mass tends to lower the critical flow velocity while the unstable mode remains the mode of no-nozzle case.
It is also shown by simulation and experiment that the theoretical prediction without consideration of internal damping may lead to an erroneous result, since internal damping in a system may not only result in a change in unstable mode but lower the critical velocity.
종동력을 받는 비보존계의 하나로서 노즐단을 가진 원형관 외팔보의 유체 유동시의 진동 해석과 그 외팔보의 안정성에 대한 연구를 하였다. 이 경우의 종동력은 유체의 토출구에서의 전향력과 운동량에 의한 힘에 의한다.
외팔보에 원래 감쇠가 있더라도 유체가 유동하면서 최초에는 그 감쇠를 증가시켜 나가다가 어느 순간부터 차차 작아지고 결국에는 계의 감쇠가 음으로 되어 전체 계가 불안정해 진다. 거기에 부가질량인 노즐이 덧붙으면 계는 더 낮은 유속에서도 불안정해 지나 그 불안정해 지는 모우드는 노즐이 없는 경우의 모우드와 같다. 그런데 관에 구조 감쇠가 있다고 보는 것과 없다고 보는 경우의 결과가 상당히 달랐는데 구조감쇠가 없다고 본 경우에는 두번째 모우드가 불안정해 지던 것이 그것을 고려했더니 첫번째 모우드에서 불안정해 지는 등 판이한 결과를 가져왔고 그것은 실험 결과와도 일치했다. 결국, 계의 구조감쇠는 불안정 모우드를 변화시킬 뿐 아니라 임계 유속도 낮추는 경향이 있으므로, 구조 감쇠를 고려하지 않으면 부정확한 결과를 초래할 수 있다.
