利用ANSYS有限元分析軟件,在流固熱固耦合的條件下,對反應(yīng)堆容器進(jìn)行溫度場的數(shù)值模擬,從而得到反應(yīng)堆功率運(yùn)行、冷/熱態(tài)啟動(dòng)和計(jì)劃停堆時(shí)堆容器壁的熱應(yīng)力結(jié)果,該結(jié)果對于反應(yīng)堆的安全與正常運(yùn)行有著非常重要的作用。本文應(yīng)用ANSYS WORKBENCH軟件平臺,對反應(yīng)堆容器的溫度場和熱應(yīng)力場進(jìn)行數(shù)值模擬耦合計(jì)算,研究的主要內(nèi)容概括有以下兩點(diǎn)。1、應(yīng)用CFX計(jì)算流體軟件進(jìn)行快中子反應(yīng)堆容器內(nèi)整個(gè)流場的數(shù)值模擬,使堆內(nèi)設(shè)備和管道的細(xì)化程度在可靠的范圍內(nèi),以求得到更為精確的結(jié)果,得出核電站穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和瞬態(tài)運(yùn)行時(shí)冷熱鈉池的溫度場分布。2、在熱固耦合的條件下,應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對CEFR主容器殼和保護(hù)容器殼分別在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和瞬態(tài)運(yùn)行載荷作用下進(jìn)行熱應(yīng)力計(jì)算、分析和評價(jià)。對于主容器和保護(hù)容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否滿足相關(guān)核設(shè)備規(guī)定的強(qiáng)度要求進(jìn)行最終說明。綜上所述,本文研究的堆容器應(yīng)力評價(jià)較好,在已知的3種工況下工作,其產(chǎn)生的總應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許用應(yīng)力,可以完全保證作為一回路壓力邊界的堆容器的完整性。同時(shí),本文對堆容器壁進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喕?最終得出設(shè)計(jì)工況下計(jì)算結(jié)果包括流體的流場和溫度場以及堆容器的熱應(yīng)力場,結(jié)合... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意義
        1.2.1 流固耦合傳熱的發(fā)展歷史
        1.2.2 中國實(shí)驗(yàn)快堆
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 數(shù)值計(jì)算模型
    2.1 概述
        2.1.1 研究和分析方法——有限元分析法簡介
        2.1.2 熱分析理論
        2.1.3 流固耦合計(jì)算
    2.2 鈉池流場物理模型
        2.2.1 幾何模型建立
        2.2.2 物理模型
    2.3 堆容器結(jié)構(gòu)體模型
        2.3.1 幾何模型
        2.3.2 物理模型
    2.4 模型的簡化與模擬假設(shè)計(jì)算
        2.4.1 模型簡化
        2.4.2 模擬假設(shè)計(jì)算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鈉池流場的數(shù)值模擬
    3.1 CFX數(shù)值模擬的基本過程
        3.1.1 CFD軟件簡介
        3.1.2 計(jì)算網(wǎng)格的劃分方法
        3.1.3 模擬求解條件設(shè)置
    3.2 鈉池流場溫度場分析
        3.2.1 反應(yīng)堆冷態(tài)/熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)溫度場變化
        3.2.2 反應(yīng)堆計(jì)劃停堆時(shí)溫度場變化
    3.3 本章小結(jié)
第4章 熱固耦合方法求解堆容器熱應(yīng)力
    4.1 熱固耦合方法數(shù)值模擬的基本過程
        4.1.1 ANSYS軟件簡介
        4.1.2 熱固耦合計(jì)算方法
    4.2 模擬求解相關(guān)設(shè)置
        4.2.1 模型簡化過程
        4.2.2 初始條件和邊界條件的確定
        4.2.3 網(wǎng)格劃分
    4.3 堆容器結(jié)構(gòu)體溫度場與應(yīng)力場分析
        4.3.1 環(huán)境溫度對于堆容器溫度場的影響
        4.3.2 反應(yīng)堆冷/熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)堆容器的溫度場和應(yīng)力場
        4.3.3 反應(yīng)堆停堆時(shí)堆容器的溫度場和應(yīng)力場
    4.4 分析與應(yīng)力評定
        4.4.1 分析與驗(yàn)證
        4.4.2 應(yīng)力評定
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]壓力容器的結(jié)構(gòu)分析與安全評估研究[D]. 趙在理.武漢理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于ANSYS Workbench的流固耦合計(jì)算研究及工程應(yīng)用[D]. 解元玉.太原理工大學(xué) 2011
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[3]中國實(shí)驗(yàn)快堆鈉池三維熱工水力分析[D]. 許義軍.中國原子能科學(xué)研究院 2003



本文編號：3518561