中间热交换器是将反应堆释放的热量传递给蒸汽发生器的重要设备保障中间热交换器的运行安全，不仅可以保障核电站正常高效的工作，同时对保护环境也有着重要的意义。中间热交换器中管束是以同心圆的形式排列的，在目前已有的设计准则中，缺少同心圆排布管束流致振动计算的相关参数，对其振动响应的研究也很少。因此，本文通过水洞实验和数值模拟方法，研究了同心圆排布管束的流体弹性不稳定性和耦合振动。
　　本文设计了同心圆排布管束的水洞实验，利用充水流道、可视化窗口和高速摄影装置记录了同心圆排布管束径向距离和管外径比值为：1.28、1.4和1.5三组管阵的实验结果，并通过数据处理得到了管束的振动特性，研究结果表明：径向距离的改变对管束的临界流速有较大的影响，同一径向距离下的弹性管所处位置也会对临界流速有一定的影响。通过使用ANSYSCFX建立了同心圆排布管束的流固耦合模型，研究了管束的振动特性，并通过数值模拟的方法研究了同心圆排布管束的流体弹性不稳定性，得到了管束径向距离对临界流速的影响规律。
　　本文通过建立同心圆排布管束的9管流固耦合模型，计算了由刚性管包围的中心弹性管在不同径向距离、周向距离以及圆心角下的附加质量系数，得到了管束在不同参数水平下的附加质量系数曲线，并通过建立全弹性管模型，计算了管束的耦合频率，通过模拟激振实验研究了同心圆排布管束的耦合振动。结果表明，在同心圆排布管束间发生耦合振动的情况下，仅增大圆心角，同心圆排布管束的耦合振动会增强，仅增大径向距离或周向距离时，管束振幅的差值会减小。