压水堆核电厂稳压器波动管热纹振荡数值模拟

发布时间：2023-03-19 05:04

　　稳压器波动管热纹振荡现象是指稳压器波动管内冷热流体交界面的上下起伏。核电站启堆升功率过程是稳压器波动管内产生热纹振荡的重要时期,由于主管道和稳压器中的冷却剂具有较大的温差,则流场微弱的变化都将导致温度场的显著改变,从而导致波动管壁面产生周期性的热应力变化,引起稳压器波动管的应力疲劳,进而在波动管管壁上产生裂纹,引发管壁穿透,威胁核电厂一回路系统的完整性。论文采用数值模拟方法对稳压器波动管流场内的热振荡现象进行了研究,得到了以下结论:(1)对M310型稳压器波动管内热分层现象进行数值模拟,并将模拟结果与实验作对比得出,在对稳压器波动管内温度及流场的分布进行数值模拟时,选择动态Smagorinsky涡粘模型比雷诺时均模拟中基于?方程的湍流模型更加合理;(2)数值模拟结果验证了核电厂启堆升功率过程中稳压器波动管内存在明显的热纹振荡现象,而开尔文—赫姆霍兹不稳定性是导致稳压器波动管热纹振荡现象的原因;(3)本次研究提出了稳压器波动管热纹振荡强度的定量评估方法。首先,将计算流体力学软件获得的瞬态温度分布结果进行快速傅里叶变换,然后,结合已有的基于频率响应函数建立的热应力评估公式,可有效地对稳压器...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 热纹振荡国内外研究概况
    1.3 研究目的与研究内容
    1.4 论文的结构安排
第2章 CFD方法建模流程及湍流模型选择
    2.1 波动管几何建模
    2.2 网格划分
    2.3 边界条件设定
    2.4 湍流模型的选择
    2.5 动态大渦模拟的合理性验证
    2.6 本章小结
第3章 热纹振荡产生机理与强度评估
    3.1 稳压器波动管热纹振荡数值模拟
    3.2 稳压器波动管热纹振荡产生机理研究
    3.3 稳压器波动管热纹振荡强度评估方法
    3.4 热纹振荡数值模拟结果的快速傅里叶变换
        3.4.1 热纹振荡数值模拟结果的数据采集
        3.4.2 采样结果的快速傅里叶变换（FFT）
    3.5 热纹振荡强度的求解
    3.6 本章小结
第4章 核电厂运行参数对热纹振荡强度的影响
    4.1 稳压器与主管道中冷却剂温差对热纹振荡强度的影响
    4.2 稳压器出口流速对波动管热纹振荡强度的影响
    4.3 主管道入口流速对波动管热纹振荡强度的影响
    4.4 本章小结
第5章 稳压器波动管几何结构对热纹振荡强度的影响
    5.1 波动管与主管道的水平倾角对热纹振荡强度的影响
    5.2 稳压器波动管内径对热纹振荡强度的影响
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3764612