穩(wěn)壓器波動(dòng)管是壓水堆核電站重要的管道設(shè)備,其結(jié)構(gòu)完整性對(duì)核電站安全運(yùn)行有重要作用。20世紀(jì)80年代,熱分層現(xiàn)象對(duì)波動(dòng)管的疲勞破壞開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)引起人們的重視,并且在同一時(shí)代,輕水堆環(huán)境下金屬疲勞壽命會(huì)降低的現(xiàn)象也被發(fā)現(xiàn)。由于熱分層作用在壓水堆電站管道設(shè)計(jì)中沒(méi)有被考慮在內(nèi),因此研究熱分層現(xiàn)象對(duì)波動(dòng)管疲勞壽命的影響對(duì)壓水堆安全運(yùn)行有重要意義。為了對(duì)波動(dòng)管的疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估,首先需要獲得波動(dòng)管的溫度分布以便計(jì)算其承受的載荷。獲得波動(dòng)管溫度分布的方法主要有三種：建立熱分層瞬態(tài)、計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè),三種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值。穩(wěn)壓器波動(dòng)管的熱分層流動(dòng)是一個(gè)流體—結(jié)構(gòu)耦合問(wèn)題。為了降低研究難度,一般假定波動(dòng)管變形比較微小不會(huì)影響內(nèi)部的流動(dòng)。本文使用計(jì)算流體力學(xué)的方法計(jì)算了反應(yīng)堆啟停階段波動(dòng)管內(nèi)分層流動(dòng)時(shí)的溫度場(chǎng),并以得到的溫度場(chǎng)為基礎(chǔ)使用有限元計(jì)算軟件對(duì)波動(dòng)管的應(yīng)力變化進(jìn)行了分析。采用引入環(huán)境影響系數(shù)的方法,分析了熱分層作用對(duì)波動(dòng)管疲勞壽命的影響。分析結(jié)果顯示,反應(yīng)堆啟動(dòng)和停堆階段的熱分層流動(dòng)對(duì)波動(dòng)管疲勞壽命有可觀的影響。歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠涵蓋所有工況下波動(dòng)管的溫度分布情況,因此使... 

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

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 課題研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)
        1.2.2 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 波動(dòng)管中的熱分層流動(dòng)
    2.1 熱分層現(xiàn)象
    2.2 熱分層溫度分布的理想化
    2.3 熱分層發(fā)生判據(jù)和分層瞬態(tài)建立
    2.4 本章小節(jié)
第3章 熱分層對(duì)波動(dòng)管疲勞影響的有限元計(jì)算
    3.1 有限元模擬
        3.1.1 有限元模型
        3.1.2 溫度載荷
    3.2 應(yīng)力與變形結(jié)果
        3.2.1 簡(jiǎn)化溫度分布計(jì)算結(jié)果
        3.2.2 CFD計(jì)算溫度場(chǎng)結(jié)果
    3.3 疲勞壽命評(píng)估
        3.3.1 輕水堆環(huán)境對(duì)金屬疲勞壽命的影響
        3.3.2 熱分層造成的附加使用系數(shù)
    3.4 本章小節(jié)
第4章 基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的波動(dòng)管疲勞壽命計(jì)算
    4.1 波動(dòng)管疲勞壽命損耗計(jì)算的方法
        4.1.1 波動(dòng)管的應(yīng)力計(jì)算
        4.1.2 雨流計(jì)數(shù)法
        4.1.3 環(huán)境影響系數(shù)的計(jì)算
    4.2 疲勞壽命損耗計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)
        4.2.1 軟件架構(gòu)與運(yùn)行平臺(tái)
        4.2.2 程序開(kāi)發(fā)與測(cè)試
    4.3 程序運(yùn)行驗(yàn)證
    4.4 本章小節(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 不足之處
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]壓水堆穩(wěn)壓器波動(dòng)管熱分層現(xiàn)象的流固耦合傳熱數(shù)值模擬[J]. 劉彤,王雪彩,衣書(shū)賓.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]布置方式對(duì)波動(dòng)管熱分層現(xiàn)象的影響分析[J]. 賴(lài)建永,黃偉.  核動(dòng)力工程. 2011(06)
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[4]穩(wěn)壓器波動(dòng)管熱分層應(yīng)力及疲勞分析[J]. 余曉菲,張毅雄.  核動(dòng)力工程. 2011(01)
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[6]壓水堆核電廠穩(wěn)壓器波動(dòng)管熱分層現(xiàn)象數(shù)值分析[J]. 張力,賴(lài)建永,黃偉,李海穎.  核動(dòng)力工程. 2009(04)
[7]穩(wěn)壓器波動(dòng)管考慮熱分層影響的疲勞分析[J]. 梁兵兵,李崗,王高陽(yáng).  原子能科學(xué)技術(shù). 2008(S2)
[8]核電廠管線中的熱分層現(xiàn)象[J]. 郭德朋,陸道綱,馮預(yù)恒.  原子能科學(xué)技術(shù). 2007(05)
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[10]雨流計(jì)數(shù)法及其在疲勞壽命估算中的應(yīng)用[J]. 王宏偉,邢波,駱紅云.  礦山機(jī)械. 2006(03)



本文編號(hào)：3551298