钠冷快堆蒸发器流致振动试验件可行性分析

发布时间：2021-07-23 20:39

　　钠冷快中子反应堆使用的钠水蒸汽发生器采用直管管壳式换热器结构,包括蒸发器和过热器2个组件。在蒸发器组件中,液态金属钠流经壳侧,并与管侧流动的水进行逆向换热。管侧流动的给水被加热为过热蒸汽过程中,经历沸腾与传热等过程,如果蒸发器组件结构设计不当,极易发生管束流致振动并诱发换热管疲劳破损,引起严重钠水反应,影响设备安全和反应堆正常运行。本文对钠水蒸汽发生器中蒸发器组件管束流致振动试验件进行可行性分析论证:采用相似分析方法分析与试验件设计相关的相似准则,初步确定试验件缩尺比例以及试验介质参数;基于相似分析将试验件与蒸发器组件原型样机对比,确定简化的模拟试验件基本结构形式;建立蒸发器试验件简化CFD模型,模拟分析其流场特性和换热管模态特性;论证10组简支的简化蒸发器组件流致振动试验件的可行性,为后续开展流致振动试验奠定基础。 

【文章来源】：河南理工大学学报(自然科学版). 2020,39(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

蒸汽发生器结构简图

蒸发器组件在圆周结构特征和流场特性上不具备严格的对称性,因此,本试验不做角度的切分简化。针对蒸发器组件钠入口段进行流场特性分析,以说明试验件简化方法。建立蒸发器组件钠入口段CFD数值模型,采用有限体积法计算其壳程内的流场,如图2所示。同时,此仿真不考虑管内水(水侧对壳侧流场无影响),因此,该模型未建立均流格栅的结构模型[15],其他结构尺寸与蒸发器组件原型钠入口段保持一致,其基本信息为:473根全管束;12排流量分配孔,共480个小孔;两组支撑板。图3所示为蒸发器钠入口段模型计算整体流线图。由图3可见,流体自进液口进入腔体后,再由流量分配孔进入管束区,对管束形成流场的冲刷。

图3所示为蒸发器钠入口段模型计算整体流线图。由图3可见,流体自进液口进入腔体后,再由流量分配孔进入管束区,对管束形成流场的冲刷。3.1.1 换热管束流场径向分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]钠冷快堆直流式蒸汽发生器固定网格与滑移网格模型对比分析[J]. 叶尚尚,杨红义,刘一哲,杨晓燕,王晓坤,齐少璞,王利霞.  原子能科学技术. 2017(07)
[2]钠冷快堆蒸汽发生器事故保护系统“六性”协同设计探究[J]. 许业强,裴志勇.  科技传播. 2016(03)
[3]钠冷快堆新型蒸汽发生器设计研究[J]. 朱丽娜,宋广懂.  硅谷. 2014(10)
[4]蒸汽发生器传热管流致振动的数值研究[J]. 冯志鹏,张毅雄,臧峰刚.  机械设计与制造. 2014(04)

硕士论文
[1]快堆蒸汽发生器换热管流致振动分析软件的研发[D]. 彭明晟.华北电力大学(北京) 2017



本文编号：3299997