换热管管束固有频率试验与分析计算对比研究

振动分析对于换热器的安全评估至关重要,振动分析中的关键问题为系统模态特性的获取。为有效评估换热器的安全可靠性,本文选取特征单元进行一系列换热管模态测试试验,获得换热管在空气和水环境中水平和垂直两个方向上的固有频率、阻尼比和振型等数据。在此基础上,进行换热管模态仿真和理论计算,分析表明3种方式得到的固有频率结果具有良好的一致性,固有频率试验结果与仿真计算结果(前2阶)相对误差在2%以内,验证了各自分析结果的有效性。本文得到的实验数据可为换热管模态计算方法提供验证数据,并为微动磨损分析提供关键参考数据。

某换热器承压边界传热系数计算

承压边界传热系数是核级换热器结构安全性评价的重要输入条件。本文通过单管模型方法论证,确定了适用于工程应用的承压边界传热系数求解方法。在此基础上,开展了某核级换热器承压边界异型结构的CFD仿真,分析表明该换热器进出口腔室内传热系数分布偏差极大,并给出了不同流量、温度条件下进出口腔室传热系数的取值方法。本文得到的数据可为承压边界传热系数计算提供参考,并为结构安全性评价提供关键输入参考。

钠介质热交换器九管样机模态试验和仿真研究

热交换器的动态特性与电站的安全性能和运行效率密切相关,为考核流体诱发结构振动,本文通过九管样机进行模态试验获得空气、水环境中换热管的固有振动特性,得到空气和水环境中换热管基频分别为102.410 Hz和77.349 Hz,然后利用试验数据推导出液钠介质中换热管的基频修正值为74.711 Hz;最后利用有限元分析方法验证了试验结果的高可靠性,试验与仿真计算的前2阶固有频率结果相对误差在1%以内,仿真分析结果可作为结构设计和优化阶段的重要参考。