近年隨著海上浮動核電站的迅速發(fā)展,對核電站各系統(tǒng)提出更高的要求。而控制閥作為海上浮動核電站管道系統(tǒng)的重要組成部分,在滿足核電標(biāo)準的同時還要滿足船舶標(biāo)準。浮動核電站用控制閥在使用過程中,控制閥不僅要承受內(nèi)部壓力沖擊載荷的影響,還要承受外部搖擺載荷的影響,影響控制閥可靠穩(wěn)定性,給浮動核電站造成安全隱患。本文以常規(guī)工業(yè)用控制閥應(yīng)用于浮動核電站管道系統(tǒng)為例,研究浮動核電站用控制閥在高溫壓力沖擊載荷作用和高溫壓力、搖擺載荷同時作用兩種工況下的結(jié)構(gòu)強度和疲勞可靠性問題。主要研究內(nèi)容如下:(1)介紹了海上浮動核電站控制閥的研究背景及意義,調(diào)研了國內(nèi)外壓力沖擊、搖擺和多場協(xié)同耦合的研究進展,提出了研究海上浮動核電站用控制閥在壓力、搖擺載荷作用下的結(jié)構(gòu)強度和可靠性的必要性。(2)基于歐拉法的描述,運用Solidworks軟件建立控制閥三維模型,采用CFX流體力學(xué)仿真模擬軟件,分析了浮動核電站用控制閥不同開度工況下的壓力脈動時域信息,為結(jié)構(gòu)強度和疲勞可靠性的數(shù)值模擬奠定了基礎(chǔ)。(3)基于應(yīng)力-強度干涉理論,建立了浮動核電站用控制閥可靠度模型,對高溫高壓下的控制閥進行穩(wěn)態(tài)熱瞬態(tài)流和結(jié)構(gòu)耦合協(xié)同仿真模擬,分析了控制閥關(guān)鍵零部件閥體的結(jié)構(gòu)強度和疲勞可靠性。結(jié)果表明同一開度下壓力沖擊對閥結(jié)構(gòu)強度和疲勞可靠性的影響較小,但隨著開度的逐漸增大,最大應(yīng)力值先是迅速增大,然后逐漸減小,最后逐漸趨于穩(wěn)定。即高溫下的壓力沖擊對不同開度閥體結(jié)構(gòu)強度、疲勞壽命的影響很大。(4)基于搖擺數(shù)值分析計算的理論基礎(chǔ)和水動力模擬計算的結(jié)果,建立了控制閥非線性搖擺運動數(shù)學(xué)模型,分析了控制閥高溫壓力載荷和搖擺載荷共同作用下控制閥的結(jié)構(gòu)強度和疲勞可靠性。結(jié)果表明搖擺載荷對控制閥的結(jié)構(gòu)強度和疲勞壽命影響較大,在閥門設(shè)計過程中必須考慮搖擺載荷對其的影響。通過以上理論基礎(chǔ)和數(shù)值模擬仿真對海上浮動核電站用控制閥結(jié)構(gòu)強度和疲勞可靠性的研究,為浮動核電站用閥門的分析設(shè)計提供一定的參考。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM623
【部分圖文】：

3c）MIT 圓柱式海上浮動核電站 d） 韓國 GBS 式海上浮動核電站圖1.1 海上浮動核電站為響應(yīng)國家號召，國內(nèi)已有諸多大型企業(yè)對浮動核電站平臺的前期論證、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、概念設(shè)計等相關(guān)工作進行研究，在國內(nèi)掀起了浮動核電站平臺研究的高潮。2005 年，中國海洋石油總公司根據(jù)渤海稠油開采、南海油氣資源開發(fā)對能源的需求，開始組織實施核電站在海上應(yīng)用論證。2007 年，中國核動力研究設(shè)計院基于陸用小型堆 ACP100 提出適用于海洋環(huán)境的 ACP100S（見圖 5）[10-12]。圖1.2 ACP100S浮動核電站海上浮動核電站大量采用管道系統(tǒng)作為傳輸裝置，隨著科技的發(fā)展，浮動核電站上的各種裝置的工作狀況得以確保以后，核電站的安全運行才得以保障[11]。陸上核電站重點關(guān)注地震、海嘯、墜物、臺風(fēng)等極端環(huán)境條件對核電站系統(tǒng)的損傷[5]；而海上浮動核電站雖然規(guī)避了地震、海嘯等外部事件

碩士學(xué)位論文式海上浮動核電站 d） 韓國 GBS 式海圖1.1 海上浮動核電站號召，國內(nèi)已有諸多大型企業(yè)對浮動核電站平臺念設(shè)計等相關(guān)工作進行研究，在國內(nèi)掀起了浮動，中國海洋石油總公司根據(jù)渤海稠油開采、南始組織實施核電站在海上應(yīng)用論證。2007 年，型堆 ACP100 提出適用于海洋環(huán)境的 ACP100S（

控制閥流道網(wǎng)格圖
【參考文獻】

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本文編號：2858457