三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性数值研究

利用FLUENT软件对三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性进行了数值模拟研究,通过建立周期性全截面计算模型,对其强化传热机理进行了研究,分析了壳程内不同位置换热管壁面对流传热系数与换热管至壳体轴心距离的关系。结果表明:流体流经三叶孔时产生的射流以及在三叶孔板后产生的二次流动使壳程传热得到强化;三叶孔板换热器壳程内随着换热管至壳体轴心距离的增大,换热管壁面对流传热系数逐渐减小。

基于三维实体模型的纵流壳程换热器数值研究

利用FLUENT软件对三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性进行了数值模拟研究,建立了"周期性全截面计算模型"和"单元流道模型",并对其计算结果进行了对比分析。结果表明:随着换热器壳体内径D的增大,2种模型的计算结果逐渐接近;当D>800mm时,2种模型计算结果的误差已降至10%左右,此时"单元流道模型"具备实用性和适用性;在D≤800mm时,提出了"单元流道模型"的修正算法,给出了压力梯度和对流传热系数的修正关联式。

支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响

根据相似模化理论,建立了耦合四叶梅花形支撑板的蒸汽发生器单元管三维物理模型,采用流-固传热方法和热力学相变模型,并基于二回路流体进口质量流量按4∶1分配给热、冷端的边界条件进行了支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响的数值研究.模拟结果表明:二回路热、冷端侧沸腾规律分布均匀,计算得到的出口含汽率与大亚湾核电站蒸汽发生器实际运行参数相符;支撑板流通截面的缩减,促使二回路侧流体流速、表面传热系数及含汽率在支撑板区域急剧升高又快速降低,同时二回路流体在支撑板上部出现回流现象,增加了支撑板区域杂质沉积及应力腐蚀的可能.该数值模拟方法可为蒸汽发生器支撑板结构优化设计提供技术支持.

质量体系有效运行的系统方法与应用研究

产品复杂度的增加要求参与其制造的相关企业在现有质量体系的基础上有效地开展质量活动。基于质量体系一般特性的系统分析,提出了产品制造过程中质量体系有效运行的"MPDB"系统分析法和与之配套的管理技术"产品-岗位工作流程图"。在核电站蒸发器管子支撑板的制造体系中实施运用,效果良好。

基于三维有限元的换热管缺陷漏磁场数值模拟

目前,漏磁内检测技术对换热管检测鲜有应用,阐述了换热管漏磁检测原理,以有限元数值模拟为手段,建立换热管漏磁检测三维有限元模型。通过仿真分析,得出了缺陷尺寸(深度和直径等)、被测管壁厚度及支撑板等参数对漏磁场分布的影响规律,并给出漏磁场随以上参数变化的关系曲线。数值计算结果为漏磁内检测技术应用于铁磁性换热管检测提供理论依据,对缺陷后续的量化分析具有重要意义。

对GB/T 151《热交换器》有关内容的再商榷——并联系JB 4732(2005)附录Ⅰ的相关内容

浮头式热交换器设计原理除管、壳间不存在约束外和固定管板式换热器相同,都按弹性基础圆平板理论设计,为此而应先假定管板厚度并按迭代法实施。对GB/T 151和JB 4732换热管加强系数K值中直径D的表述,对其a型结构的规定可以不假设管板厚度,直接由所规定管板计算厚度公式和系数C简单求得的根据等再次提出商榷。

钢管混凝土支架注浆孔补强技术数值模拟分析

钢管混凝土支架在井下注入混凝土时要留设注浆孔,为了弥补注浆孔周边钢管刚度,实施了加强板、插入注浆短管和封孔塞3项补强措施。采用ABAQUS有限元软件分析在弹性加载条件下钢管的应力分布特征,注浆孔导致孔口两侧的压应力集中系数最大,为8.45;采用3项补强措施后,钢管注浆孔附近的压应力集中程度明显降低。通过数值分析并优化出补强措施:加强板为500mm×300 mm×10 mm,注浆短管为直径133 mm×8 mm,封孔塞直径为116 mm×40 mm。优化的补强措施有效降低了应力集中程度和补强措施的用钢量。

断层破碎带巷道底臌作用机理与控制技术

针对阳城煤矿-650南翼综机库(返修后为-650集中制冷硐室)底臌问题,采用现场调研和室内测试分析了底臌影响因素,包括断层破碎带影响、底板岩体质量差、底板浸水劣化和底板支护薄弱,其中前2条属于地质因素,要摸清参数分析利害,后2条属于人为因素,要优化设计设置防水。通过有限元模拟了原有支护和返修支护条件下底臌形成过程,模拟显示原支护条件下,巷道底板零位移标线距离巷道底板地坪7 m左右,零应变标线距离底板地坪10 m左右;底板有明显的3个区域:拉应变上升区、拉应变压缩区、压应变压缩区,其中拉应变上升区分布范围广且深度大(即零位移标线深度大),围岩应力作用下拉应变上升区持续位移是造成底臌的关键原因。返修方案优化了全断面支护并重点强化底板支护力,模拟显示返修后底板零位移标线距离巷道底板地坪约4 m,与原有支护条件下相比,零位移标线抬升约3 m,减小了底臌发生区深度,控底效果显著。由此,提出了以底板零位移标线深度(即底臌产生区深度)来分析底臌作用机理,在单一变量条件下,分析得出底板支护力σ、底板岩体强度σc、巷道埋深H及巷道半径R与底板零位移标线深度hs的相关函数分别符合对数函数、幂函数、线性函数和对数函数。其中底板支护力和巷道半径影响作用显著,底板岩体强度影响作用次之,巷道埋深影响作用再次之。因此,为抑制底臌,在常规支护条件下应尽可能提高底板支护力;在巷道满足使用要求条件下应尽可能减小巷道尺寸;对软岩底板应尽可能保持或优化底板岩体强度,必须进行底板防排水。最后,实施了以锚网索喷+钢管混凝土支架技术优化全断面支护并以钢筋混凝土底梁强化底板支护的综合返修支护方案,工程实践表明返修后底臌控制良好,底臌量低于20 mm,经计算钢筋混凝土底梁支护力1. 02 MPa,钢管混凝土支架反底拱支护0. 91 MPa,返修方案的底板总支护力σ=1. 93 MPa,属于高支护力方案。但是返修方案也存在施工复杂和支护成本较高问题,为此提出由预制装配式弧板+控底锚索+防水层组成的优化支护系统,施工简单,成本经济。

支承板支撑多跨管束流致振动试验研究

本文针对支承板支撑4跨传热管直管束开展流致振动基础试验。试验件由49根旋转正三角形布置的模拟传热管组成,传热管两端固定,中间3处采用支承板支撑。试验测量获得了单向横流冲刷和双向横流冲刷下不同进口流速传热管束的振动特性,获得振幅、频率、临界雷诺数等关键信息。结果表明,双向横流冲刷下的传热管较单向横流冲刷下的在更低雷诺数下发生失稳,两种流动方式下传热管发生失稳时加速度峰值频率均为104Hz,该值与单跨两端固支模型的理论计算固有频率非常接近。研究结果可为传热管束流致振动数值模拟分析提供验证。

蒸汽发生器流量分配板至第一支撑板泥渣冲洗技术研究及应用

国内关于泥渣冲洗的研究主要集中在蒸汽发生器管板及附近的传热管上,而对蒸汽发生器流量分配板和支撑板的研究较少。文章介绍了流量分配板至第一支撑板区间的泥渣冲洗技术研究及应用的情况。

蒸汽发生器流量分配板和管子支撑板的对中

介绍了在秦山二期蒸汽发生器制造中流量分配板和管子支撑板与管板对中校验过程

蒸汽发生器支承板杂质沉积及堵塞数值模拟研究

在蒸汽发生器长期运行的过程中,二次侧流体中的杂质会在蒸汽发生器内部发生沉积。其中,杂质在支承板上的沉积会造成支承板的堵塞。支承板堵塞会使蒸汽发生器内出现局部高速流动和横流,极易造成流致振动和传热管裂纹。为预测蒸汽发生器支承板局部沉积物分布,本研究建立了蒸汽发生器杂质迁移模型和支承板堵塞模型,并植入到西安交通大学核反应堆热工水力团队(NuTHeL)自主开发的蒸汽发生器三维热工水力程序STAF中,对含有固化和不含固化条件下支承板150 d沉积行为进行了预测,分析了固化效应对沉积物分布的影响规律。结果表明,支承板热侧上部沉积物较多,沸腾是导致局部沉积主要因素。与不考虑固化情况相比,考虑固化后沉积质量减少,且冷热两侧沉积质量差异明显减小。考虑固化后沉积物分布更靠近支承板两侧,与流速分布较为相似。本文研究成果可为核动力系统蒸汽发生器设计和运维提供参考,从而尽可能减小支承板堵塞所导致的有害后果。

蒸汽发生器二次侧传热管流体动力学与冲蚀的协同效应

为了揭示了流体流动效应对SG传热管的冲蚀机理,本文通过对带有梅花形支撑板的蒸汽发生器传热管进行数值模拟。利用COMSOL Multiphysics软件中的CFD和DNV冲蚀模型对带有梅花形支撑板的SG二次侧传热管水动力效应对传热管的冲蚀影响数值模拟,分析了流体及携带的固体颗粒流经带有梅花形支撑板时对传热管的影响。结果显示:流体流经支撑板后形成漩涡,并且由漩涡引导流体流向管壁运动,造成传热管壁面应力值急剧上升,并有冲蚀发生,导致传热管的局部损伤;流体流经支撑板后固体颗粒对管壁造成的冲蚀与流体动力学具有协同效应。

武汉中心可变微凸支点匣套型顶升模架体系关键施工技术

武汉中心核心筒随着高度变化由正方形内收为八边形,墙体截面也多次变化。根据工程结构特点,采用全新的可变微凸支点匣套型智能控制顶升模架(凸点顶模)技术进行核心筒结构施工。以核心筒劲性钢板剪力墙结构施工工艺为基础,从塔式起重机及电梯布置、超高泵送、水电布置、钢板剪力墙吊装、智能监测等方面介绍凸点顶模应用过程中的关键施工技术。

蒸汽发生器管束支撑结构对传热管完整性的影响分析

蒸汽发生器管束支撑结构对传热管完整性影响重大。以梅花孔支撑板和栅格支撑板这两种典型的管束支撑结构为例,分别对管束支撑结构的通透性、流场特性、间隙换热特性、泥渣沉积行为及其对流致振动性能的影响进行研究,以分析其对传热管完整性的影响。根据分析结果,针对不同管束支撑结构的改进方向提出了建议。

循环气冷却器管箱结构设计

固定管板式循环气冷却器前端管箱为偏锥结构,后端管箱为正锥结构,其支持板和隔板的结构设计是难点。采用解析几何方法建立二维模型,快速求解出了双曲线方程,该方程可直接用于数控加工。采用AutoCad三维建模求解方法进行了比较分析,两者相对误差不超过1%,快速有效地解决了管箱结构设计难题。

蒸汽发生器换热管与支承板的材料及结构

对核电蒸汽发生器换热管与管子支承板材料、结构及两者匹配合理性进行分析,指出当前蒸汽发生器设计过程中换热管的优选材料及支承板结构。

凝汽器管板与隔板定位工艺的改进

通过研究凝汽器的结构特点 ,特别是大型凝汽器的隔板数量多、筒体长的特点 ,分析了凝汽器管板和隔板装配过程中存在的主要问题 ,从而提出了两种改进的管板和隔板定位工艺。

管桩支承板技术在软土地区大吨位静载试验中的应用

在软土地区,大吨位静载试验通常需要进行严格的场地处理,以确保静载试验的支承平台能提供足够的承载力以满足静载荷重堆载的安全。通过介绍一种管桩支承板技术,用管桩和混凝土支承板来提供静载试验平台承载力,并通过工程实践应用,验证这种技术方案的可行性和实用性,为软土地区大吨位静载试验提供可参考的技术方案和工程经验。

可周转钢格构柱塔吊基础设计与施工

宁宇家园一期工程基础开挖面积大,基坑支护往往扩至规划红线位置。如果采用外置塔吊,塔吊的覆盖半径往往难以满足施工要求,文章通过格构柱塔吊基础的研究,从而获得结构简单、操作简便,格构柱可重复使用的施工方法,有效保证了质量和安全,节能环保、降低造价。