在核電站中,蒸汽發(fā)生器的傳熱管是一回路壓力邊界中最薄弱的部分,一般蒸汽發(fā)生器傳熱管的壁厚只有1¹.2mm,因此運(yùn)行核電站中的蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂問題一直以來(lái)是一個(gè)很重要的安全問題。這是由于蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂會(huì)導(dǎo)致放射性裂變產(chǎn)物釋放以及冷卻劑喪失事故。應(yīng)力腐蝕以及微振磨損是傳熱管發(fā)生破損的最主要原因。本文主要利用ANSYS有限元軟件對(duì)SMART蒸汽發(fā)生器傳熱管進(jìn)行模態(tài)分析和熱流固耦合分析,此外還對(duì)清華大學(xué)10MW高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器螺旋管道進(jìn)行了熱流固耦合分析,利用有限元軟件分析螺旋傳熱管發(fā)生微振磨損和應(yīng)力腐蝕的特性。SMART蒸汽發(fā)生器螺旋傳熱管壁厚為1.5mm,傳熱管二次側(cè)流體激勵(lì)會(huì)引起傳熱管振動(dòng),振動(dòng)導(dǎo)致傳熱管與支撐板發(fā)生碰撞磨損,這是蒸汽發(fā)生器中傳熱管破損的重要原因之一。因此,為了保證核安全,對(duì)于管道的流致振動(dòng)分析是十分必要的。而要做螺旋管的流致振動(dòng)分析的基礎(chǔ)是先要找出螺旋管結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。SMART反應(yīng)堆的盒式蒸汽發(fā)生器中,支撐還有螺旋管的管型對(duì)螺旋管的穩(wěn)定性起了很大的作用,利用ANSYS有限元軟件經(jīng)典界面Mechanical APDL對(duì)SMART... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 有限元軟件簡(jiǎn)介與理論
    2.1 有限元法概述
    2.2 ANSYS Mechanical APDL簡(jiǎn)介
    2.3 ANSYS Workbench簡(jiǎn)介
    2.4 模態(tài)分析簡(jiǎn)介
    2.5 熱流固耦合分析簡(jiǎn)介
        2.5.1 耦合分析基礎(chǔ)
        2.5.2 耦合基本方程
        2.5.3 流體控制方程
第三章 蒸汽發(fā)生器螺旋傳熱管的模態(tài)分析
    3.1 單元類型簡(jiǎn)介
    3.2 傳熱管的模態(tài)分析
        3.2.1 有限元分析方法
        3.2.2 有限元分析結(jié)果與討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 蒸汽發(fā)生器螺旋傳熱管的熱流固耦合分析
    4.1 熱流固耦合分析數(shù)學(xué)模型
    4.2 SMART小型堆螺旋管的熱流固耦合分析
        4.2.1 有限元分析方法
        4.2.2 結(jié)果與討論
    4.3 清華大學(xué)10MW高溫氣冷堆螺旋管的熱流固耦合分析
        4.3.1 有限元計(jì)算方法
        4.3.2 結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于流熱固耦合的核電蒸汽發(fā)生器傳熱管熱應(yīng)力數(shù)值模擬[J]. 鄭陸松,孫寶芝,楊元龍,楊柳.  原子能科學(xué)技術(shù). 2014(01)
[2]蒸汽發(fā)生器傳熱管失效分析及防護(hù)措施[J]. 左軍.  中國(guó)核電. 2012(04)
[3]韓國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)為一種小型堆設(shè)計(jì)頒發(fā)許可證[J]. 伍浩松,王政.  國(guó)外核新聞. 2012(08)
[4]U形管固有頻率的有限元計(jì)算方法[J]. 吳皓,譚蔚,聶清德.  化工設(shè)備與管道. 2012(03)
[5]彎管段有支承時(shí)多跨U形管的固有頻率[J]. 譚蔚,聶清德,吳皓.  石油化工設(shè)備. 2012(02)
[6]基于熱流固耦合的換熱器溫差應(yīng)力分析[J]. 谷芳,崔國(guó)起,黃勁松,秦競(jìng)?cè)?張曼.  化工裝備技術(shù). 2011(06)
[7]HTR-10蒸汽發(fā)生器傳熱管束受力簡(jiǎn)化模型研究[J]. 徐宇,董建令.  核動(dòng)力工程. 2011(S1)
[8]熱-流-固耦合建模過程[J]. 黨旭光,朱慶杰,劉峰,程雨.  巖土力學(xué). 2009(S2)
[9]小型反應(yīng)堆的發(fā)展現(xiàn)狀(一)[J]. 王海丹.  國(guó)外核新聞. 2009(01)
[10]核電站消除蒸汽發(fā)生器傳熱管應(yīng)力腐蝕的方法[J]. 丁訓(xùn)慎.  設(shè)備管理與維修. 2005(07)

碩士論文
[1]基于熱流固耦合注水地層及套管損壞分析[D]. 姜濤.東北石油大學(xué) 2011
[2]換熱器管束流體彈性不穩(wěn)定性的研究[D]. 尹泉.天津大學(xué) 2010
[3]鎳基690合金蒸汽發(fā)生器傳熱管耐腐蝕性研究[D]. 喬培鵬.上海交通大學(xué) 2010
[4]蒸汽發(fā)生器傳熱管開裂失效分析及腐蝕機(jī)理研究[D]. 薛靜.哈爾濱工程大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3205833