振动条件下平行孔板间流体的作用力实验

乏燃料贮存格架自由放置在乏燃料水池内,格架-格架、格架-池壁之间有一定间隙。在地震载荷下,这些间隙中流体的流固耦合作用耗散了结构的能量,保证了格架的结构完整性。根据AP1000和CAP1400系列反应堆型的格架储存腔设计,格架的侧壁有平板或孔板两种方案。对格架进行结构动力学分析时,为了简化流体间隙附加质量的计算,工程上一般将孔板直接简化为平板。这样的方法并不能精确反映出实际的流固耦合效应。为获得格架与格架、格架与池壁间流体的流固耦合特性,搭建实验台架,通过振动实验,测量孔板的间隙流体在不同激振频率、不同间隙条件下的流体作用力。实验最终给出孔板的间隙流体的流体力,并给出了不同间隙条件下附加质量,本文可为AP1000和CAP1400系列乏燃料储存格架的流固耦合参数选取提供依据。

传热管流致振动设计准则比较

蒸汽发生器是核反应堆中将一回路热量传递给二回路(水-蒸汽动力回路)的重要设备。二次侧流体冲刷引起的传热管振动是管壁疲劳、磨损直至破裂的主要原因之一。为确保传热管的结构完整,有必要对传热管开展流致振动设计与评价。针对传热管这样的圆柱形结构的流致振动设计与评价,有3种设计规范:GB/T151、TEMA、ASME。本文对3种设计规范中传热管流致振动的设计准则进行了比较,指出了相关准则和参数在计算上的差异以及对流致振动相关机制判定上的差异。选取某典型热交换器为算例,具体展现了3种设计规范对传热管流致振动评价结果的异同,给出了不同规范设计准则的选取对于表征流致振动的特征参数(如附加质量、固有频率、漩涡脱落频率、振幅等)计算结果带来的偏差,并对3种设计规范在工程应用中的保守性提出了参考性建议。结果表明:对不同参数,设计规范保守性不相同,TEMA计算频率相对更为保守,其他参数GB/T151较为保守,TEMA和ASME整体相对GB/T151更加宽容。

压水堆控制棒导向筒内流致振动研究

控制棒组件是核电站的关键设备之一,细长控制棒在冷却剂流动中产生振动甚至磨损变形,严重时将影响落棒时间,进而影响核电站安全运行。该文使用ANSYS软件对上腔室下部导向筒内外流场进行数值模拟,获得流场的流速分布,得到导向筒内部的流致振动特性,对下一步进行控制棒流致振动实验起到了提供了预分析和指导意义。