發(fā)布時(shí)間：2017-06-15 08:06

  本文關(guān)鍵詞：換熱器傳熱管流致振動(dòng)碰磨分析與試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：換熱器在核電站動(dòng)力設(shè)備中是維持一次側(cè)和二次側(cè)正常運(yùn)行的樞紐設(shè)備,其運(yùn)行狀況對(duì)于核電站的影響比較重大,因此其安全運(yùn)行成為了研究的重點(diǎn)。在換熱器內(nèi),在殼程流體和管程流體的雙重作用下,傳熱管不可避免的會(huì)出現(xiàn)流體誘導(dǎo)振動(dòng)現(xiàn)象,導(dǎo)致傳熱管與支撐板之間產(chǎn)生隨機(jī)碰撞,傳熱管壁厚一般為1~1.5mm之間,碰撞磨損嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致傳熱管的破損,因此對(duì)換熱器傳熱管與支撐板的微動(dòng)碰撞以及振動(dòng)特性研究具有重要的理論意義和工程意義。本文從流體動(dòng)力學(xué)與振動(dòng)力學(xué)理論出發(fā),分析了傳熱管在流體誘導(dǎo)振動(dòng)下的隨機(jī)激振力,采用數(shù)值模擬的方法分析傳熱管的振動(dòng)特性,同時(shí)運(yùn)用試驗(yàn)的方式對(duì)傳熱管在不同工況下的固有頻率進(jìn)行了測(cè)試。針對(duì)以上問題,本文在以下幾個(gè)主要方面展開了研究:(1)對(duì)換熱器內(nèi)傳熱管產(chǎn)生振動(dòng)的外部因素進(jìn)行分析,觀察傳熱管在振動(dòng)時(shí)存在的客觀規(guī)律;對(duì)橫向流換熱器內(nèi)流體誘導(dǎo)傳熱管振動(dòng)進(jìn)行分析,研究傳熱管在殼程流體和管程流體共同作用下的振動(dòng)特性,并對(duì)傳熱管振動(dòng)時(shí)的隨機(jī)激振力大小和振動(dòng)頻率進(jìn)行評(píng)估分析。(2)通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的方法對(duì)傳熱管的前六階固有頻率和振型圖進(jìn)行了分析,并且對(duì)兩端固支的傳熱管在交變載荷下的振動(dòng)特性進(jìn)行了有限元分析,得到了傳熱管中間節(jié)點(diǎn)隨時(shí)間變化的位移、速度和加速度曲線,并根據(jù)傳熱管振動(dòng)特性計(jì)算了與擋板之間的碰撞力以及振動(dòng)碰撞頻率。(3)對(duì)傳熱管與支撐板之間的微動(dòng)磨損進(jìn)行了研究,分析了微動(dòng)的分類及其運(yùn)動(dòng)模式,介紹了影響微動(dòng)的相關(guān)因素。根據(jù)現(xiàn)有資料并進(jìn)一步對(duì)計(jì)算方法改進(jìn),將微動(dòng)磨損的總壽命周期分為微動(dòng)磨損、裂紋萌生和裂紋擴(kuò)展三個(gè)階段,對(duì)以上三個(gè)階段的循環(huán)壽命分別進(jìn)行分析計(jì)算,從而得到傳熱管在破損至不能使用時(shí)的總循環(huán)壽命。(4)對(duì)傳熱管的固有頻率進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到直管內(nèi)部加水與不加水時(shí)的固有頻率的變化,并且將不加水情況下的傳熱管與數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,數(shù)值模擬的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果之間的相差較小。對(duì)U型傳熱管進(jìn)行了不同固定位置與數(shù)量以及固定松緊程度對(duì)于傳熱管的固有頻率的影響進(jìn)行了試驗(yàn),得到了傳熱管的固有頻率隨著固定的松緊度的增大而增加,隨著固定數(shù)量的增多而增加,并且與固定的位置有關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：換熱器 傳熱管 流體誘導(dǎo)振動(dòng) 振動(dòng)碰撞 微動(dòng)磨損 固有頻率
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TL353.13;TM623
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-24
• 1.1 工程背景及研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 流體誘導(dǎo)振動(dòng)12-15
• 1.2.2 振動(dòng)碰撞15-17
• 1.2.3 微動(dòng)磨損17-18
• 1.3 換熱器存在的振動(dòng)問題18-21
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及方法21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-24
• 2 流體誘導(dǎo)振動(dòng)隨機(jī)激振力研究24-37
• 2.1 換熱器流體誘導(dǎo)振動(dòng)主要機(jī)理分析24-30
• 2.1.1 流體彈性不穩(wěn)定26-27
• 2.1.2 漩渦脫落27-28
• 2.1.3 紊流抖振28-29
• 2.1.4 聲振蕩29
• 2.1.5 其他因素29-30
• 2.2 換熱器流體誘導(dǎo)振動(dòng)隨機(jī)激振力分析30-36
• 2.2.1 隨機(jī)激振力分析30-35
• 2.2.2 振動(dòng)頻率分析35-36
• 2.3 本章小結(jié)36-37
• 3 傳熱管與支承結(jié)構(gòu)碰撞數(shù)值模擬37-46
• 3.1 傳熱管模型的建立及網(wǎng)格劃分37-39
• 3.2 傳熱管模態(tài)分析39-41
• 3.3 傳熱管瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析41-43
• 3.4 碰撞力分析43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 傳熱管與支承結(jié)構(gòu)的微動(dòng)磨損研究46-56
• 4.1 微動(dòng)的相關(guān)概念46-48
• 4.1.1 微動(dòng)的分類及運(yùn)動(dòng)模式46-48
• 4.1.2 影響微動(dòng)的主要因素48
• 4.2 微動(dòng)磨損壽命分析48-54
• 4.2.1 微動(dòng)磨損階段壽命計(jì)算方法50-51
• 4.2.2 裂紋萌生階段壽命計(jì)算方法51-52
• 4.2.3 裂紋擴(kuò)展階段壽命計(jì)算方法52-54
• 4.3 傳熱管微動(dòng)磨損壽命算例54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 5 傳熱管固有頻率試驗(yàn)研究56-66
• 5.1 單跨直管固有頻率試驗(yàn)研究56-60
• 5.1.1 試驗(yàn)裝置56-57
• 5.1.2 試驗(yàn)原理及流程57
• 5.1.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析57-60
• 5.2 U型管固有頻率試驗(yàn)研究60-65
• 5.2.1 試驗(yàn)裝置60
• 5.2.2 試驗(yàn)原理及流程60-62
• 5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析62-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 6 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 論文的主要研究成果66-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果73-74
• 作者簡(jiǎn)介73
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73
• 參研項(xiàng)目73-74
• 致謝74

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1 范建國(guó);;高效節(jié)能傳熱管及其加工制造[J];浙江冶金;2002年02期

2 王天華,沈時(shí)芳;換熱器傳熱管微振磨損的實(shí)驗(yàn)研究[J];核動(dòng)力工程;1990年04期

3 張文清;多跨換熱器傳熱管在靜水中的阻尼特性[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);1992年04期

4 呂勝利;張義忠;;具有隔板支承的傳熱管在水中的振動(dòng)碰撞特性研究[J];振動(dòng)與沖擊;1992年Z1期

5 周啟瑾;各種高效傳熱管的開發(fā)動(dòng)向[J];制冷與空調(diào);2001年03期

6 ;介質(zhì)傳熱管[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2002年01期

7 王琪,王志武,陳健,方松利,吳宇坤,董振軍,鄭超雄,陶宇春;冷凝器傳熱管檢查方法探討[J];無(wú)損探傷;2002年06期

8 劉凡永 ,廖景娛;氨冷凝器傳熱管腐蝕泄漏分析[J];壓力容器;2003年03期

9 徐國(guó)慶;;冷水機(jī)組用的高效傳熱管[J];制冷技術(shù);1986年03期

10 張文清,胡效,喬宗亮;雙跨換熱器傳熱管在靜水中阻尼特性的研究[J];核動(dòng)力工程;1989年04期

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1 姜素云;董靜;;核電蒸發(fā)器用傳熱管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介[A];2012年全國(guó)壓力加工設(shè)備節(jié)能環(huán)保及技術(shù)創(chuàng)新研討會(huì)論文集[C];2012年

2 常亮明;張永新;潘俊;;核反應(yīng)堆蒸發(fā)器傳熱管堵管準(zhǔn)則的改進(jìn)[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

3 張鍇;;蒸汽發(fā)生器傳熱管間隙對(duì)傳熱管動(dòng)態(tài)特性的影響分析[A];第十七屆全國(guó)反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)力學(xué)會(huì)議論文集[C];2012年

4 廖述圣;陳德智;張黎明;;傳熱管渦流信號(hào)有限元仿真[A];2007'湖北·武漢NDT學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

5 周軍;王理;;蒸汽發(fā)生器傳熱管結(jié)垢分析[A];中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院科學(xué)技術(shù)年報(bào)（2011）[C];2013年

6 崔海亭;郭彥書;王振輝;;溴化鋰吸收式制冷機(jī)強(qiáng)化傳熱管的研究概況[A];第十二屆全國(guó)冷（熱）水機(jī)組與熱泵技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

7 高李霞;;MIPR傳熱管束振動(dòng)特性研究[A];第四屆中國(guó)核學(xué)會(huì)省市區(qū)“三核”論壇論文集[C];2007年

8 郝建立;陳文振;章德;王少明;;UTSG倒U型傳熱管倒流現(xiàn)象研究[A];第五屆反應(yīng)堆物理與核材料學(xué)術(shù)研討會(huì)、第二屆核能軟件自主化研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2011年

9 宋立秋;;核電蒸發(fā)器傳熱管用材料的發(fā)展[A];2011年全國(guó)高品質(zhì)特殊鋼生產(chǎn)技術(shù)研討會(huì)文集[C];2011年

10 楊亞軍;詹文輝;;AP1000 SGTR事件頻率分析[A];中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告（第二卷）——中國(guó)核學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第3冊(cè)（核能動(dòng)力分卷（下））[C];2011年

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1 記者 蔣文雯 通訊員 沈吉園;寶鋼690合金傳熱管替代進(jìn)口[N];中國(guó)冶金報(bào);2013年

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3 特約通訊員　 劉慧嬋 凌文璐;實(shí)驗(yàn)室里有條“生產(chǎn)線”[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

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1 劉彤;核電蒸汽發(fā)生器健康監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];鄭州大學(xué);2007年

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1 陽(yáng)榮;690合金在線接觸條件下的干態(tài)微幅沖擊磨損研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 邵海磊;換熱器傳熱管流致振動(dòng)碰磨分析與試驗(yàn)研究[D];鄭州大學(xué);2016年

3 唐楨丁;火電傳熱管用新型鐵鉻鎳合金高溫蠕變性能的研究[D];江蘇大學(xué);2016年

4 李志強(qiáng);核電站蒸發(fā)器傳熱管安全評(píng)定方法的研究[D];華東理工大學(xué);2011年

5 江雙;核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管的應(yīng)力分析[D];華北電力大學(xué);2015年

6 馬俊;蒸汽冷卻器三維流場(chǎng)及疲勞性能計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

7 薛松齡;蒸汽發(fā)生器中傳熱管和管板脹接過程的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

8 鄧小劍;690合金在室溫條件下微幅沖擊磨損特性研究[D];西南交通大學(xué);2013年

9 哈姆德（Hamdi F.A.Abdelrahim）;內(nèi)置旋流發(fā)生器傳熱管強(qiáng)化傳熱的研究[D];北京化工大學(xué);2007年

10 楊帆;開架式氣化器新型傳熱管強(qiáng)化傳熱機(jī)理研究[D];西安石油大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：換熱器傳熱管流致振動(dòng)碰磨分析與試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：451872