百万千瓦级压水堆核电厂蒸汽发生器干燥器冷态试验研究

介绍了百万千瓦级压水堆核电厂蒸汽发生器(SG)干燥器水-空气冷态选型试验概况.冷态试验选定的最佳结构干燥器的分离元件采用双钩波形板,从干燥器的入口到出口波形板疏水沟宽度逐渐减小;干燥器入口安装非均匀开孔均气多孔板,孔径自下而上减小.试验表明,该干燥器具有很高的临界速度.     

蒸汽发生器传热管湍流激励功率谱密度计算

湍流激励是核蒸汽发生器换热管发生流致振动的重要机理之一,也是微振磨损的重要诱因。为计算换热管的微振磨损速率,需要首先获得湍流激励功率谱密度（PSD）,其此前只能通过试验的方法获取。为利用CFD方法获得换热管上的湍流激励功率谱密度,建立了蒸汽发生器换热管束流场的数值模型,基于LES方法计算得到了管束内部的流场分布,提取了传热管上所受流体力并计算得到了其功率谱密度,计算结果与试验结果吻合良好。结果显示,管束内部传热管所受流体力为具有尖峰特征的宽频信号,其能量集中在一定带宽内。其结果为利用CFD方法计算传热管微振磨损建立了基础。     

两级旋风汽水分离器的结构优化数值研究

为探讨两级旋风汽水分离器结构参数对其性能的影响,本文通过数值方法对两级旋风汽水分离器进行研究,设计并建立了两级旋风式汽水分离器的物理和几何模型,应用非结构网格技术,采用RNG k-ε模型,液滴相DPM模型,进行数值模拟计算分析,并搭建了气-水分离可视化试验台架,对数值算法进行验证。在验证基础上,数值模拟研究了旋臂高度、旋臂出口宽度、旋臂顶部与返流筒顶部距离、一级出口直径、二级导叶个数与高度、除雾器高度、二级出口直径等参数对两级旋风分离器分离特性以及阻力特性的影响,并依据分析结果给出了具体的优化建议。经计算分析,优化后的汽水分离模型相较于初始模型:一级出口湿度降低了45%,二级出口湿度降低了68%,阻力压降减小了48%。     

垂直上升管内泡状流压力波传播

研究了垂直上升管内气液两相泡状流压力波的传播速度和衰减规律,为了提高压力波测量精度．实验中设计了不影响两相流动结构的调频式压力扰动装置．实验结果表明,随着含气率的增加,泡状流中压力波波速开始陡降,当含气率大于0．05以后波速缓慢下降;衰减系数随含气率的增加连续增加：工质的流速对压力波的传播没有影响;压力波的传播速度及其衰减与扰动频率有关．随着扰动频率的增加,波速及其衰减都增加本文实验验证了泡状流压力波色散特性的临界频率现象．即高于临界频率．压力波的色散特性消失．在本试验条件和参数范围内．临界扰动角频率为300Hz．     

波型板分离器竖直板壁水膜流动研究

波型板分离器板壁的水膜流动特性影响分离器内二次水滴的生成．采用数值方法对波型板分离器板壁水膜流动特性进行研究,通过分析波型板板壁水膜流动的特点,并对流动水膜进行合理的假设和简化,建立了波型板板壁水膜流动的物理模型和数学模型。采用有限容积法．对流项采用二阶迎风格式,扩散项采用中心差分格式,对控制方程进行离散,采用ADI（Alternating—Direction Implicit）方法对离散方程进行求解数值研究得出在主流汽体横掠波型板汽水分离器竖直板壁情况下,板壁水膜厚度、平均速度等参数与汽流流动速度和沉降率之间的关系。     

两级旋风式汽水分离器的分离性能研究

在研究国内外相关资料的基础上,设计了一种两级旋风分离器结构并针对该结构的分离性能进行了详细的数值模拟研究:依据两级旋风式汽水分离器的结构建立计算分析模型,采用数值模拟分析计算了汽水分离器的分离性能,研究不同入口速度、不同湿度对分离器分离特性的影响,搭建了气-水冷态试验回路对模型进行了验证。分析结果表明数值模拟计算结果与冷态试验结果趋势一致,分离效率计算结果偏差小;设计工况中,分离器总体分离效率优于99.5%;一级分离器适用于粗分离,其分离效率随入口湿度和速度的增大而减小;二级分离器适用于小液滴分离,其分离效率与入口速度呈正相关,与入口湿度呈非线性关系。      

有限深度液体中气泡破碎的参数影响

在改进气泡破碎数理模型的基础上,研究了流体粘性力、气泡壁初始速度、有限液面高度、液面压力、液体密度等因素对气泡破碎的影响规律.数值计算结果表明,气泡临界破碎条件与这些因素密切相关.随着液体深度的增大,气泡更容易破碎,当液体深度大于气泡半径的100倍时,液体深度对气泡破碎临界条件几乎无影响,此时可以近似认为气泡位于无穷深液体中;当气泡壁初始速度为0m/s时,气泡不容易破碎;气泡具有初始收缩的速度时,气泡最容易破碎;随着气泡壁初始速度的绝对值、液体表面压强和液体密度的增大,气泡也更容易破碎.     

外来物对蒸汽发生器传热管微动磨损的分析研究

以蒸汽发生器传热管固定不动为前提,研究管板表面外来物由于流体绕流引起的振动或运动造成的传热管微动磨损.分析过程中选取一种典型的外来物形状和位置作为分析对象,以Archard计算模型为基础,借助瞬态动力学分析方法,对外来物造成传热管的微动磨损进行了分析研究.结果表明,质量不大且一端固定的外来物在周期性的脉动载荷下对传热管...     

港口起重机虚拟装配仿真与评估系统

通过对港口起重机装配的特点与需求进行详细分析,设计与开发了面向集装箱起重机在港口施工现场的虚拟装配仿真与评估可视化系统,并对该系统的零部件动态配置模块、装配序列可视化设置模块、实时仿真模块进行了详细的设计,最后开发出相应的原型系统来验证上述各模块的设计方法。该原型系统实现了待装配部件与装配工具的三维可视化配置及装配过程的实时仿真与评估,为港口起重机无法预装提供了一种解决方案,便于工艺设计师直观的评价工艺方案的可行性。     

蒸汽发生器泥渣收集器试验研究

泥渣收集器是对蒸汽发生器二次侧泥渣进行主动管理的重要手段之一.以百万千瓦级压水堆核电厂为应用背景,对其蒸汽发生器进行了冷态实验,研究了泥渣收集器的结构、流量等因素对其性能的影响.试验结果表明,该泥渣收集器的收集效率可以达到50%以上,能够收集较宽粒径范围内的泥渣颗粒,具有良好的泥渣收集能力.