核管道安注管線止逆閥內(nèi)漏會(huì)造成相關(guān)管段的熱分層與冷熱交替,并引發(fā)熱疲勞開裂。而止逆閥內(nèi)泄漏流量的監(jiān)測(cè)對(duì)相關(guān)管段的熱疲勞在線監(jiān)測(cè)以及泄漏的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理至關(guān)重要。本文提出了一種基于止逆閥前管外壁溫度測(cè)量的安注管線止逆閥內(nèi)漏流量監(jiān)測(cè)方法,并以熱安注管線為例進(jìn)行了分析討論。首先通過流固耦合計(jì)算獲取了已知主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度與流量的溫度場(chǎng),定義了止逆閥閥前監(jiān)測(cè)截面熱分層特征溫度參數(shù),接著通過多變量回歸計(jì)算,獲取了熱分層特征溫度參數(shù)與主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度與流量的關(guān)系式。在實(shí)際使用時(shí),只要根據(jù)監(jiān)測(cè)位置測(cè)量的管外壁溫度計(jì)算得到熱分層特征溫度參數(shù),即可利用該關(guān)系式,根據(jù)電廠現(xiàn)有工藝參數(shù)（主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度）得到泄漏流量。分析表明,熱分層特征溫度參數(shù)與主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度與流量具有良好的關(guān)聯(lián)性,擬合公式與模擬計(jì)算最大誤差小于10%,可滿足核管道安注管線止逆閥內(nèi)泄漏流量監(jiān)測(cè)要求。 

【文章來源】：核科學(xué)與工程. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

幾何模型

用ANSYS ICEM劃分流體域和固體域的網(wǎng)格，流體域和固體域網(wǎng)格導(dǎo)入Fluent進(jìn)行流場(chǎng)、溫度場(chǎng)計(jì)算。止逆閥和止逆閥內(nèi)的流體域使用四面體劃分非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，其他流體域和固體域均采用六面體網(wǎng)格，劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。為了盡可能真實(shí)地模擬流體混合過程，本文對(duì)網(wǎng)格模型進(jìn)行了網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證，計(jì)算時(shí)，先對(duì)模型進(jìn)行初步網(wǎng)格劃分，在此基礎(chǔ)上，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行加密，直到網(wǎng)格的大小對(duì)計(jì)算結(jié)果影響忽略不計(jì)時(shí)，才最終的確立網(wǎng)格大小和分布。網(wǎng)格Quality質(zhì)量低于0.2的網(wǎng)格處在結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的交界面處，對(duì)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)影響較小。最終網(wǎng)格如圖2所示，網(wǎng)格的數(shù)量為75萬個(gè)，已具有良好的網(wǎng)格無關(guān)性。1.3 計(jì)算方法

為了驗(yàn)證計(jì)算模型的準(zhǔn)確性，利用本文的數(shù)值計(jì)算方法來模擬Nobuo Nakamori試驗(yàn)工況[12]。得到水平支管某剖面上豎直方向高度H與溫度分布的無量綱關(guān)系的模擬數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果如圖3所示，模擬溫度與試驗(yàn)數(shù)據(jù)較好吻合，相對(duì)誤差小于2%，表明本文所采用的數(shù)值計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。圖3中D為支管直徑；T為剖面上某點(diǎn)的溫度；Tmin為剖面上的最低溫度；Tmax為剖面上的最高溫度。2 計(jì)算方案與結(jié)果分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]旋啟式止回閥流通能力試驗(yàn)研究[J]. 顧春輝,顧朝黨.  閥門. 2018(01)
[2]壓水堆核電站疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析[J]. 吳曉震,余偉煒,張彥召,薛飛,劉偉,束國(guó)剛.  華東電力. 2013(11)



本文編號(hào)：3209759