在核電廠中,蒸汽發(fā)生器是正常運(yùn)行工況下的重要部件之一。蒸汽發(fā)生器中的傳熱管與一、二回路的流體直接接觸,除進(jìn)行熱交換外還能防止放射性物質(zhì)進(jìn)入二回路損傷核電站中的其他部件,起到了隔離保護(hù)作用。另外,蒸汽發(fā)生器傳熱管的換熱效率與核電站的功率息息相關(guān),地位十分重要。在核電站的設(shè)計(jì)制造當(dāng)中,為了提高蒸汽發(fā)生器的換熱效率,傳熱管管壁設(shè)計(jì)的非常薄。傳熱管內(nèi)、外流體的流速非�？烨疫M(jìn)行熱交換過(guò)程,惡劣的工作環(huán)境極易對(duì)傳熱管造成影響。對(duì)蒸汽發(fā)生器內(nèi)傳熱管的構(gòu)造特點(diǎn)、抗壓性能、防腐能力等方面的要求更加嚴(yán)格。傳熱管一旦破裂,將會(huì)對(duì)電站帶來(lái)巨大的影響,嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致電站關(guān)停。本文第一部分利用有限元軟件,以韓國(guó)SMART堆蒸汽發(fā)生器螺旋管為研究對(duì)象,充分考慮溫度場(chǎng)的影響和物理場(chǎng)之間的耦合作用,對(duì)螺旋管在流-固耦合的基礎(chǔ)上耦合熱分析。通過(guò)模擬計(jì)算觀察其螺旋管上的應(yīng)力、應(yīng)變及位移分布,與流-固耦合進(jìn)行對(duì)比探究溫度場(chǎng)對(duì)螺旋管的影響。在風(fēng)電機(jī)組中,高速制動(dòng)器是機(jī)艙部件中重要的組成部分,安裝在齒輪增速箱的制動(dòng)器安裝支架上,制動(dòng)盤直接安裝在風(fēng)機(jī)主軸上。高速制動(dòng)器的主要功能是利用油壓提供制動(dòng)力通過(guò)摩擦片鎖緊制動(dòng)盤進(jìn)行制動(dòng)。在制動(dòng)工況下制動(dòng)盤和摩擦片之間接觸移動(dòng)產(chǎn)生熱流,熱流流入工作表面會(huì)使表面結(jié)構(gòu)變形,使制動(dòng)器不能正常工作[2]。制動(dòng)盤直接連接在主軸上不易更換,一旦損壞將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)的效率。所以,對(duì)高速制動(dòng)器進(jìn)行系統(tǒng)性能分析變得及其必要。本文第二部分考慮摩擦片和制動(dòng)盤接觸面的摩擦生熱、熱量的傳遞以及對(duì)環(huán)境的散熱等因素,利用ABAQUS模擬仿真軟件對(duì)風(fēng)電機(jī)組高速制動(dòng)器進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合模擬計(jì)算。觀察制動(dòng)盤與摩擦片上的等效應(yīng)力、節(jié)點(diǎn)溫度隨制動(dòng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化。利用工程算法確定制動(dòng)過(guò)程中的熱流密度和對(duì)流換熱系數(shù),并將計(jì)算結(jié)果作為載荷邊界進(jìn)行模擬計(jì)算。利用以上兩種方法得到的熱應(yīng)力結(jié)果作為載荷對(duì)制動(dòng)盤進(jìn)行疲勞分析,對(duì)比探究制動(dòng)盤的疲勞機(jī)理。最后對(duì)殼體進(jìn)行應(yīng)力分析,明確殼體在最大油壓載荷情況下所受應(yīng)力的最大值及所在位置,為以后的優(yōu)化和設(shè)計(jì)提供參考。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM623;TM31
【部分圖文】：

道熱交換器。在核反應(yīng)堆正常運(yùn)行期間，高溫、高壓的水沿著殼側(cè)向下流動(dòng)與管側(cè)??內(nèi)部向上流動(dòng)的水進(jìn)行熱交換。蒸汽發(fā)生器螺旋傳熱管的三維簡(jiǎn)化模型及在流場(chǎng)域??中的三維視圖示于圖３－１。??１２??

Ａ?１?０６５?２３２?５８３．１３?５５０．９?１４．７０３?７．７５１??Ｂ?２?５０４?１８９?５８３．１２?５６２．２１?１４．７０３?７．８２３??Ｃ?３?８３８?９２６?５８３．１５?５７５．５８?１４．７０７１?８．０２２??Ｄ?５?１１２?３４５?５８３．１５?５７５．５７?１４．７０７?８．０２２??由表３－１可知：基于不同的網(wǎng)格數(shù)量所計(jì)算的結(jié)果存在著一定的差異，當(dāng)網(wǎng)格??數(shù)量少于３８３．８９萬(wàn)時(shí)（Ａ、Ｂ項(xiàng)），模擬仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比存在著較大的差別，尤??其是管程流體溫度和壓力的最大值差異比較明顯，而網(wǎng)格數(shù)量超過(guò)３８３．８９萬(wàn)時(shí)（Ｃ、??Ｄ項(xiàng)），模擬仿真結(jié)果的差異即可忽略不計(jì)。對(duì)比計(jì)算結(jié)果，選擇Ｃ項(xiàng)為最佳網(wǎng)格??數(shù)量進(jìn)行模擬。??３．３結(jié)果與討論??在：Ｆｌｕｅｎｔ流體計(jì)算模塊中，模擬計(jì)算得出模型殼程流體溫度分布云圖和管程流??體溫度分布云圖，如圖３－２所示。??ｅｒｔＵｒｅｅｒｔＵｒｅ??

．＾?Ｗ７Ｉ??－１，４２００ｅ＋０００?，禮．??／ｆ?ｉ?＇??Ｍ?ｉｌ＇ｔ?■－??｜７．１０００ｅ－００１?＂＂?：，！??０．００００ｅ＋０００?’丨…??［ｍ?ｓＡ－１］?ｉ?ｆ?Ｉ??４?ｒ??圖３－４流體速度沿ＹＺ坐標(biāo)面切片分布云圖??外，由計(jì)算得到的螺旋傳熱管殼程流體和管程流體的速度分布云圖可殼程流體速度自上而下迅速升高，螺旋管管程流體速度自下而上明顯人得到的結(jié)果一致。與圖３?－?３形成對(duì)比，流體速度快的區(qū)域，流體壓力就力就會(huì)大，這就是所謂管道內(nèi)的“伯努利效應(yīng)”。??Ｓｔｅａｄｙ－Ｓｔａｔｅ?Ｔｈｅｒｍａｌ模塊中把流體模塊計(jì)算得到的溫度載荷加載到螺他熱邊界條件后計(jì)算求解得到螺旋管的熱通量場(chǎng)分布云圖，如圖３－５所ｅｒａ?１．３２７?５ｇ７?Ｍｓｘ??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2856185