在核電廠中,蒸汽發(fā)生器是正常運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,除進行熱交換外還能防止放射性物質進入二回路損傷核電站中的其他部件,起到了隔離保護作用。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,地位十分重要。在核電站的設計制造當中,為了提高蒸汽發(fā)生器的換熱效率,傳熱管管壁設計的非常薄。傳熱管內、外流體的流速非�？烨疫M行熱交換過程,惡劣的工作環(huán)境極易對傳熱管造成影響。對蒸汽發(fā)生器內傳熱管的構造特點、抗壓性能、防腐能力等方面的要求更加嚴格。傳熱管一旦破裂,將會對電站帶來巨大的影響,嚴重時將會導致電站關停。本文第一部分利用有限元軟件,以韓國SMART堆蒸汽發(fā)生器螺旋管為研究對象,充分考慮溫度場的影響和物理場之間的耦合作用,對螺旋管在流-固耦合的基礎上耦合熱分析。通過模擬計算觀察其螺旋管上的應力、應變及位移分布,與流-固耦合進行對比探究溫度場對螺旋管的影響。在風電機組中,高速制動器是機艙部件中重要的組成部分,安裝在齒輪增速箱的制動器安裝支架上,制動盤直接安裝在風機主軸上。高速制動器的主要功能是利用油壓提供制動力通過摩擦片鎖緊制動盤進行制動。在制動工況下制動盤和摩擦片之間接觸移動產生熱流,熱流流入工作表面會使表面結構變形,使制動器不能正常工作[2]。制動盤直接連接在主軸上不易更換,一旦損壞將會造成巨大的經濟損失,嚴重影響風機的效率。所以,對高速制動器進行系統性能分析變得及其必要。本文第二部分考慮摩擦片和制動盤接觸面的摩擦生熱、熱量的傳遞以及對環(huán)境的散熱等因素,利用ABAQUS模擬仿真軟件對風電機組高速制動器進行熱-結構耦合模擬計算。觀察制動盤與摩擦片上的等效應力、節(jié)點溫度隨制動時間的動態(tài)變化。利用工程算法確定制動過程中的熱流密度和對流換熱系數,并將計算結果作為載荷邊界進行模擬計算。利用以上兩種方法得到的熱應力結果作為載荷對制動盤進行疲勞分析,對比探究制動盤的疲勞機理。最后對殼體進行應力分析,明確殼體在最大油壓載荷情況下所受應力的最大值及所在位置,為以后的優(yōu)化和設計提供參考。
【學位單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM623;TM31
【部分圖文】：

道熱交換器。在核反應堆正常運行期間，高溫、高壓的水沿著殼側向下流動與管側??內部向上流動的水進行熱交換。蒸汽發(fā)生器螺旋傳熱管的三維簡化模型及在流場域??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：基于不同的網格數量所計算的結果存在著一定的差異，當網格??數量少于３８３．８９萬時（Ａ、Ｂ項），模擬仿真結果進行對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，而網格數量超過３８３．８９萬時（Ｃ、??Ｄ項），模擬仿真結果的差異即可忽略不計。對比計算結果，選擇Ｃ項為最佳網格??數量進行模擬。??３．３結果與討論??在：Ｆｌｕｅｎｔ流體計算模塊中，模擬計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坐標面切片分布云圖??外，由計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果一致。與圖３?－?３形成對比，流體速度快的區(qū)域，流體壓力就力就會大，這就是所謂管道內的“伯努利效應”。??Ｓｔｅａｄｙ－Ｓｔａｔｅ?Ｔｈｅｒｍａｌ模塊中把流體模塊計算得到的溫度載荷加載到螺他熱邊界條件后計算求解得到螺旋管的熱通量場分布云圖，如圖３－５所ｅｒａ?１．３２７?５ｇ７?Ｍｓｘ??
【參考文獻】

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本文編號：2856185