基于温度场分析的安注管线止逆阀内漏监测方法研究

发布时间：2021-06-01 05:35

　　核管道安注管线止逆阀内漏会造成相关管段的热分层与冷热交替,并引发热疲劳开裂。而止逆阀内泄漏流量的监测对相关管段的热疲劳在线监测以及泄漏的及时发现与处理至关重要。本文提出了一种基于止逆阀前管外壁温度测量的安注管线止逆阀内漏流量监测方法,并以热安注管线为例进行了分析讨论。首先通过流固耦合计算获取了已知主管道流体温度与流量、泄漏流体温度与流量的温度场,定义了止逆阀阀前监测截面热分层特征温度参数,接着通过多变量回归计算,获取了热分层特征温度参数与主管道流体温度与流量、泄漏流体温度与流量的关系式。在实际使用时,只要根据监测位置测量的管外壁温度计算得到热分层特征温度参数,即可利用该关系式,根据电厂现有工艺参数（主管道流体温度与流量、泄漏流体温度）得到泄漏流量。分析表明,热分层特征温度参数与主管道流体温度与流量、泄漏流体温度与流量具有良好的关联性,拟合公式与模拟计算最大误差小于10%,可满足核管道安注管线止逆阀内泄漏流量监测要求。 

【文章来源】：核科学与工程. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

几何模型

用ANSYS ICEM划分流体域和固体域的网格，流体域和固体域网格导入Fluent进行流场、温度场计算。止逆阀和止逆阀内的流体域使用四面体划分非结构网格，其他流体域和固体域均采用六面体网格，划分结构化网格。为了尽可能真实地模拟流体混合过程，本文对网格模型进行了网格无关性验证，计算时，先对模型进行初步网格划分，在此基础上，对网格进行加密，直到网格的大小对计算结果影响忽略不计时，才最终的确立网格大小和分布。网格Quality质量低于0.2的网格处在结构和非结构网格的交界面处，对流场和温度场影响较小。最终网格如图2所示，网格的数量为75万个，已具有良好的网格无关性。1.3 计算方法

为了验证计算模型的准确性，利用本文的数值计算方法来模拟Nobuo Nakamori试验工况[12]。得到水平支管某剖面上竖直方向高度H与温度分布的无量纲关系的模拟数据与试验数据对比结果如图3所示，模拟温度与试验数据较好吻合，相对误差小于2%，表明本文所采用的数值计算方法的准确性。图3中D为支管直径；T为剖面上某点的温度；Tmin为剖面上的最低温度；Tmax为剖面上的最高温度。2 计算方案与结果分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]旋启式止回阀流通能力试验研究[J]. 顾春辉,顾朝党.  阀门. 2018(01)
[2]压水堆核电站疲劳监测系统分析[J]. 吴晓震,余伟炜,张彦召,薛飞,刘伟,束国刚.  华东电力. 2013(11)



本文编号：3209759