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(zhǔn)的同時還要滿足船舶標(biāo)準(zhǔn)。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(qiáng)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(jìn)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(qiáng)度和可靠性的必要性。(2)基于歐拉法的描述,運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度、疲勞壽命的影響很大。(4)基于搖擺數(shù)值分析計(jì)算的理論基礎(chǔ)和水動力模擬計(jì)算的結(jié)果,建立了控制閥非線性搖擺運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)度和疲勞壽命影響較大,在閥門設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jì)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(jì)等相關(guān)工作進(jìn)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(shí)施核電站在海上應(yīng)用論證。2007 年，中國核動力研究設(shè)計(jì)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(yùn)行才得以保障[11]。陸上核電站重點(diǎn)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(jì)等相關(guān)工作進(jìn)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(shí)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(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋丹戎;秦忠;程慧平;胡江;李云屹;;ACP100模塊化小型堆研發(fā)進(jìn)展[J];中國核電;2017年02期

2 張延昌;景寶金;童波;陳智;;浮動核電站載體平臺安全性設(shè)計(jì)初探[J];船舶;2017年03期

3 李佳佳;劉峰;楊龍霞;;基于技術(shù)預(yù)見方法的海上浮動核電站關(guān)鍵技術(shù)[J];船舶工程;2017年04期

4 李佳佳;劉峰;趙芳;;國外海上浮動核電站的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J];船舶工程;2017年04期

5 呂鴻冠;黃技;黃斯慧;;基于AQWA的游艇耐波性數(shù)值模擬[J];上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào);2016年04期

6 何風(fēng);艾紅雷;王新軍;呂勇波;盧喜豐;;海上浮動核電站管道系統(tǒng)搖擺載荷分析[J];機(jī)械與電子;2016年02期

7 中核;;我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的海上浮動核電站立項(xiàng)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2016年03期

8 董亮;白羽;劉厚林;劉永付;;高溫高壓對冶金用熱水循環(huán)泵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年03期

9 李勇;林緬;張召彬;;熱-流-固耦合滲流的數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2015年01期

10 申桂香;孫曙光;張英芝;王志瓊;陳炳錕;馬闖;;System failure analysis based on DEMATEL–ISM and FMECA[J];Journal of Central South University;2014年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 謝朝陽;應(yīng)力作用下金屬點(diǎn)蝕與結(jié)構(gòu)可靠性分析方法研究[D];電子科技大學(xué);2017年

2 朱一妃;高速列車車內(nèi)壓力波動特性研究[D];北京交通大學(xué);2017年

3 魏晨慧;熱流固耦合條件下煤巖體損傷模型及其應(yīng)用[D];東北大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孟思佳;雙介質(zhì)液動力止回閥設(shè)計(jì)與研究[D];太原理工大學(xué);2017年

2 王瑛琦;高壓渦輪氣冷葉片的熱流固耦合數(shù)值研究[D];中國民航大學(xué);2017年

3 汪志琨;面向工藝閥門的流場仿真計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D];電子科技大學(xué);2017年

4 肖飛;籠套式節(jié)流閥氣動噪聲研究及結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D];西南石油大學(xué);2017年

5 呂興;核二級波紋管截止閥強(qiáng)度剛度及疲勞可靠性研究[D];蘭州理工大學(xué);2017年

6 李忠;動態(tài)流量平衡閥小口徑流量精度修訂及閥芯振動抑制研究[D];蘭州理工大學(xué);2017年

7 張?zhí)┤?帶靜流元件的某船用閥門氣動及聲學(xué)特性研究[D];中國艦船研究院;2017年

8 徐娟娟;高溫高壓多級降壓調(diào)節(jié)閥強(qiáng)度可靠性研究[D];蘭州理工大學(xué);2016年

9 江斌;復(fù)合載荷作用下船體極限強(qiáng)度計(jì)算研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

10 魏志;閥體后90°圓形彎管內(nèi)流場和噪聲的數(shù)值模擬[D];上海交通大學(xué);2013年

本文編號：2858457