穩(wěn)壓器波動管熱紋振蕩現(xiàn)象是指穩(wěn)壓器波動管內(nèi)冷熱流體交界面的上下起伏。核電站啟堆升功率過程是穩(wěn)壓器波動管內(nèi)產(chǎn)生熱紋振蕩的重要時期,由于主管道和穩(wěn)壓器中的冷卻劑具有較大的溫差,則流場微弱的變化都將導(dǎo)致溫度場的顯著改變,從而導(dǎo)致波動管壁面產(chǎn)生周期性的熱應(yīng)力變化,引起穩(wěn)壓器波動管的應(yīng)力疲勞,進(jìn)而在波動管管壁上產(chǎn)生裂紋,引發(fā)管壁穿透,威脅核電廠一回路系統(tǒng)的完整性。論文采用數(shù)值模擬方法對穩(wěn)壓器波動管流場內(nèi)的熱振蕩現(xiàn)象進(jìn)行了研究,得到了以下結(jié)論:(1)對M310型穩(wěn)壓器波動管內(nèi)熱分層現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)值模擬,并將模擬結(jié)果與實驗作對比得出,在對穩(wěn)壓器波動管內(nèi)溫度及流場的分布進(jìn)行數(shù)值模擬時,選擇動態(tài)Smagorinsky渦粘模型比雷諾時均模擬中基于?方程的湍流模型更加合理;(2)數(shù)值模擬結(jié)果驗證了核電廠啟堆升功率過程中穩(wěn)壓器波動管內(nèi)存在明顯的熱紋振蕩現(xiàn)象,而開爾文—赫姆霍茲不穩(wěn)定性是導(dǎo)致穩(wěn)壓器波動管熱紋振蕩現(xiàn)象的原因;(3)本次研究提出了穩(wěn)壓器波動管熱紋振蕩強(qiáng)度的定量評估方法。首先,將計算流體力學(xué)軟件獲得的瞬態(tài)溫度分布結(jié)果進(jìn)行快速傅里葉變換,然后,結(jié)合已有的基于頻率響應(yīng)函數(shù)建立的熱應(yīng)力評估公式,可有效地對穩(wěn)壓器...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 熱紋振蕩國內(nèi)外研究概況
    1.3 研究目的與研究內(nèi)容
    1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 CFD方法建模流程及湍流模型選擇
    2.1 波動管幾何建模
    2.2 網(wǎng)格劃分
    2.3 邊界條件設(shè)定
    2.4 湍流模型的選擇
    2.5 動態(tài)大渦模擬的合理性驗證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 熱紋振蕩產(chǎn)生機(jī)理與強(qiáng)度評估
    3.1 穩(wěn)壓器波動管熱紋振蕩數(shù)值模擬
    3.2 穩(wěn)壓器波動管熱紋振蕩產(chǎn)生機(jī)理研究
    3.3 穩(wěn)壓器波動管熱紋振蕩強(qiáng)度評估方法
    3.4 熱紋振蕩數(shù)值模擬結(jié)果的快速傅里葉變換
        3.4.1 熱紋振蕩數(shù)值模擬結(jié)果的數(shù)據(jù)采集
        3.4.2 采樣結(jié)果的快速傅里葉變換（FFT）
    3.5 熱紋振蕩強(qiáng)度的求解
    3.6 本章小結(jié)
第4章 核電廠運行參數(shù)對熱紋振蕩強(qiáng)度的影響
    4.1 穩(wěn)壓器與主管道中冷卻劑溫差對熱紋振蕩強(qiáng)度的影響
    4.2 穩(wěn)壓器出口流速對波動管熱紋振蕩強(qiáng)度的影響
    4.3 主管道入口流速對波動管熱紋振蕩強(qiáng)度的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 穩(wěn)壓器波動管幾何結(jié)構(gòu)對熱紋振蕩強(qiáng)度的影響
    5.1 波動管與主管道的水平傾角對熱紋振蕩強(qiáng)度的影響
    5.2 穩(wěn)壓器波動管內(nèi)徑對熱紋振蕩強(qiáng)度的影響
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3764612