DSMC方法的压力边界条件实现

提出了一种实现DSMC压力边界条件的新方法,新方法不仅可以避免传统"通量法"造成的计算发散问题,又较之"入口平均法"有更快的收敛速度.使用这种方法,对不同压差驱动下等壁温微通道内的气体流动进行了模拟,并与传统的基于连续介质假设的滑移理论所得结果进行了比较.

压力边界条件下微通道内气体流动换热特性研究

本文用直接模拟蒙特卡罗方法对给定进出口压力边界条件下微通道内气体的流动换热特性进行了数值模拟,给 出了壁面与流体的温差对气体沿程压力、温度及数密度分布的影响。计算结果表明,当壁温高于流体温度时,温差仅出现 在通道进出口处,但其发生机理却不同;流体可压缩性与稀薄性均得到增强,沿程压力分布更加非线性。

基于压力边界的微流道气体流动数值模拟方法

基于单元格压力线形假设,提出了一种处理微流道压力边界的新方法.将此方法应用于直接蒙特卡罗(DSMC)方法,分别对在4种压力边界条件下的微流道气体流场进行了数值模拟,获得了微尺度流场的速度分布及压力分布,并比较了在各种压力边界条件下微流场的稀薄特性和沿程压力的线性度分布.研究表明,采用此方法获得的速度和压力模拟解与解析解比较一致;在整体更为稀薄的微流场中,由此方法给出的沿程压力分布线性度更好,Knudsen数变化更大.进出口速度收敛性分析表明,此方法不仅具有稳定的收敛性,而且与现有方法相比收敛更快.

CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织

使用光学显微镜和扫描电镜研究了CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织,该压力边界焊接接头由SA508Gr.3Cl.2钢母材、热影响区、堆焊层和对接焊缝组成。结果表明:接头母材的显微组织为细小回火贝氏体,焊接热影响区的为粗大马氏体,不锈钢堆焊层的为柱状奥氏体和少量铁素体,镍基合金堆焊和对接焊缝的组织主要为柱状奥氏体;在多层多道焊接热循环作用下,不锈钢堆焊层和镍基合金对接焊缝中的奥氏体都发生了再结晶,奥氏体基体上有碳化物析出相。

指定压力边界条件在无限空间自然对流数值模拟中的应用

探讨了指定压力边界条件在无限空间自然对流模拟中的数值实施方法。指出了由边界的指定压力转化为速度的方法。以常壁温圆柱在无限空间的二维层流自然对流为例,实施了这种方法,计算结果与其它数值解、试验值和分析解的对比表明,本方法不但实施方便而且可以采用较小的计算区域而获得正确的结果,节省了计算时间和计算存储量。

焊后热处理对CAP1400蒸发器压力边界焊缝不锈钢隔离层组织和性能的影响

通过金相试验、拉伸试验和硬度试验,研究了焊后热处理对CAP1400蒸发器压力边界焊接接头不锈钢隔离层组织和性能的影响。结果表明：在多层多道焊热循环的作用下,不锈钢隔离层焊缝金属发生了再结晶,再结晶晶粒长大形成粗大的柱状奥氏体组织;焊后热处理保温时间对不锈钢隔离层焊缝金属的屈服强度影响不大,随着保温时间的增加,抗拉强度先增加后减少;保温温度对不锈钢隔离层强度和塑性的影响不显著。虽然压力边界接头的断裂方式为塑性断裂,但是不锈钢隔离层是整个接头的薄弱环节。当保温时间40～40.5 h,保温温度615～620℃时可获得综合性能优良的接头。

压力边界条件对方形腔液力变矩器CFD计算的影响分析

以L820运转液力变矩器为研究对象,运用CFD方法对其进行数值模拟,分别对设置与忽略进出口压力边界条件时方形腔液力变矩器的变矩比、效率和泵轮转矩系数等原始特性参数进行计算。将仿真计算结果与试验数据进行对比、分析,得出当忽略进出口压力边界条件时,方形腔液力变矩器特性参数的计算结果误差较大,而在设置进出口压力边界条件后,其计算结果的准确度得到了大大地提高。针对压力边界条件对方形腔液力变矩器CFD计算的影响进行研究,有效地提高了方形腔液力变矩器CFD计算的准确度,对方形腔液力变矩器的开发、设计具有一定的指导意义。

核反应堆蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织及硬度

根据核反应堆蒸汽发生器压力边界水室分隔板与定位板之间的结构特点,采用不对称X形坡口形式对Inconel600合金进行对接焊,研究了焊接接头的显微组织与硬度。结果表明:与母材相比,焊接接头热影响区的晶粒变大,熔合区组织过渡良好;焊缝边缘为垂直于熔合线向焊缝中心生长的柱状晶,焊缝中心为柱状晶和等轴晶的混合组织;在正面焊缝和反面焊缝之间的重熔区形成了较多的等轴晶;焊缝区物相组成与母材的相似,均由基体γ相、γ′间隙相及碳化物组成;焊缝重熔区的硬度最高,热影响区的硬度最低。

AP1000钢制安全壳压力边界建造要求的系统性分析

对基于ASME锅炉及压力容器规范第Ⅲ卷第1册NE分卷的AP1000钢制安全壳压力边界的建造要求进行了系统性分析。钢制安全壳压力边界功能的实现基于以下过程:安全壳容器及部件的分级和压力边界的设定;对母材、焊材与焊接工艺进行试验;对接头设计与无损检测提出具体要求;以压力试验等对结构完整性和密封性进行验证。

“过程控制”在研究堆压力边界整治中的应用

“过程控制”是维修过程中控制质量的关键措施,这一措施既要有科学的管理理论,更需要将质量目标分解,通过过程程序在现场实践中逐步控制。良好的过程质量控制是系统控制和分散管理的结合,通过在某研究堆一回路压力边界整治上应用“过程控制”措施,不仅有效保证了维修质量,规避了可能出现的维修风险,同时也实现了对检修人员技能的升华,为研究堆乃至核行业设备检修管理提供了一种参考。

考虑压力边界条件的SIMPLE算法

本文提出了一种能够考虑压力边界条件的ＳＩＭＰＬＥ－Ｐ（Ｐｒｅｓｓｕｅ）算法．该算法对已知压力未知流量的情况，计算性能大大优于ＳＩＭＰＬＥ算法．文中指出，一个完整的压力边界条件实现必须同时考虑到边界内部控制体的影响．算例表明，本文提出的方法是切实有效的．

核电厂一回路压力边界延伸止回阀密封性定期试验验收准则设计方法研究

核电厂一回路压力边界延伸止回阀的密封性直接关系一回路的泄漏率和完整性,需要定期执行密封性检查,以确保反应堆的安全运行。国内普遍采用ASME相关流量标准作为密封性定期试验的验收准则,但在实际试验工况下无法精确测量通过止回阀的泄漏量,因此需要对流量准则进行转换。同时,由于止回阀尺寸及相关管线布置各不相同,需要设计对应匹配的密封性验收准则。本文以国内先进压水堆的安全注入系统一回路压力边界延伸止回阀为例,基于止回阀密封性试验原理,结合工程经验,从准则转换出发,通过严密分析,提出一套具有普遍适用性的止回阀密封性验收准则设计方法,填补设计方法研究的空白。

考虑贫油和高边界压力的发动机顶环-缸套润滑与承载性能分析

为降低发动机润滑油消耗以及由此带来的排放,活塞环缸套系统一般处于贫油润滑状态,特别是顶环与缸套间的贫油状况更严重。贫油状态下,活塞环-缸套间润滑油膜在出口区破裂后很难再形成,同时在燃烧上止点附近的高边界压力下气体承载也难以忽略。因此,以某柴油机顶环-缸套系统为分析对象,基于平均雷诺方程和无再形成边界条件,分析贫油和高边界压力下顶环-缸套界面间的润滑、接触和气体承载问题。研究结果表明,贫油工况下,由于油膜破裂后没有再形成,高边界压力的影响显著,对高爆压强化机型来说顶环-缸套间的气体承载力甚至会大于油膜承载力和接触承载力。

核电厂主控室可居留区域边界密封性检查方法研究

为了提高核电厂主控可居留边界整体密封性,降低自然灾害、有毒有害气体和放射性释放对主控可居留性的影响。核电主控室在调试、运行的过程中都需要进行主控室边界检查,确保主控室边界完整性。结合部分核电厂检查遇到的一些问题,从主控室贯穿密封性评估、主控室通风系统密封性评估等方面。对主控室边界整体密封性的相关研究内容进行阐述初步的研究思路,进一步完善主控室边界整体密封性检查方案,提高主控室的整体密封性。

基于泄漏监测数据综合的核电厂反应堆一回路压力边界泄漏诊断技术研究

泄漏监测系统用于监测反应堆冷却剂系统压力边界(RCPB)完整性,也是破前漏(LBB)技术应用的先决条件。泄漏综合诊断是泄漏监测系统的核心功能。本文从系统可用性、数据可靠性、单仪表泄漏报警、泄漏综合诊断、报警响应策略、泄漏率定期试验自动计算6个方面构建泄漏综合诊断技术方案。泄漏监测系统的灵敏度和准确性是泄漏综合诊断技术的重要性能指标,也是监测RCPB完整性和LBB技术应用的关键要求。先确定触发单仪表报警的保守阈值范围,以保证检测的灵敏度,再经泄漏综合诊断技术方案复核并调整有效单仪表报警阈值,以保证报警的准确性。通过理论计算、数据分析、多信号的一致性判断,泄漏监测系统能及时准确地诊断出泄漏情况,充分应用智能化泄漏诊断技术,减少运行人员复核报警工作量。

利用线阵估计湍流边界层起伏压力模型参数

湍流边界层起伏压力模型是预报水听器阵流噪声及流激水下结构振动和声辐射的基础,但湍流边界层起伏压力模型(如Corcos模型)都为经验模型,含有多个需要试验确定的待定参数,其中包括点功率谱密度与迁移速度.在此利用一条20元小阵元(6mm)密排线阵在水洞中的测量数据估计湍流边界层起伏压力的波数频率谱,通过估计迁移峰谱密度级估计湍流边界层起伏压力的点功率谱密度级,利用高分辨率波数谱估计方法估计迁移波数并计算迁移速度.与利用单个水听器测量点功率谱密度及利用两个水听器相关时延测量迁移速度的方法相比,本文采用的方法在波数域分离了迁移峰和低波数的背景干扰,提高了置信度.数据分析结果表明,水洞中湍流边界层起伏压力的归一化迁移速度为0 75±0 05,点功率谱密度随流速的4～6次方增长.

非均衡湍流边界层脉动压力测试研究

通过建立非均衡湍流边界层脉动压力测试技术及可提供较高测试信噪比的低噪声风洞试验装置,采用表面贴装式硅微传声器线列阵,测量获得了不同压力梯度模型的湍流边界层脉动压力特性,压力梯度模型表面湍流边界层脉动压力低频平台区幅值增加3-5 dB;回归得到了非均衡湍流边界层流脉动压力频谱与Strauhal数及Re数和压力梯度相关的拟合模型,具有一定的适用性;压力梯度对湍流边界层脉动压力频率—波数谱的影响主要集中在300 Hz以下的低频段,传输波数附近峰脊区谱级增加3-5 dB。

一回路压力边界泄漏率试验数据有效性分析

某研究性反应堆一回路压力边界气体泄漏率试验受容积小和设备冷却水等因素干扰,试验数据存在极端样本点,在不改变试验方法的基础上,通过使用回归模型的显著性检验和方差分析等方法确保试验结果的有效性。试验方法借鉴压水堆安全壳泄漏率试验方法,本文选用ANSI/ANS-56.8、RCC-G-1988、ПНАЭГ-10-021-90这3种常用的安全壳泄漏率计算方法进行计算分析,结果表明3种方法计算结果基本相同。通过对线性回归模型中残差的独立性、正态性以及等方差性进行分析,探讨回归诊断对计算结果的影响;同时对于回归诊断发现方差不齐、自相关和极端样本点等问题,结合残差加权最小二乘法和去除极端样本点对最终结果进行修正,提高了结果的可靠性。本文分析方法已应用到核安全审评中。

固体入水的边界压力处理及表面粒子位置的修正

基于传统光滑粒子流体动力学(SPH)方法的边界力法、虚粒子法或耦合力法处理固体入水时,流体与固体交互界面的粒子密度不连续、压力不稳定、固体边界处会发生部分流体粒子穿透或分离等现象,而流体表面因为受到力的作用,表面破碎后,液面较粗糙。针对上述问题,结合边界力和虚粒子的优点,对耦合力法进行改进,处理运动固体边界,阻止流体粒子穿透固体边界;改进交互界面的压力计算方法,提高计算精度,稳定交互界面压力场;对流体表面的粒子位置进行校正,提升流体表面自由流动液面边界的模拟效果。通过经典的二维固体入水实验,对该方法进行了验证,实验结果表明,本文方法在流体粒子与固体粒子交互后,交互界面压力稳定,界面分离清晰无穿透,表面流体粒子分布均匀,流场的运动真实自然。

潜艇舷侧阀与管路阀件的不同技术特征辨析

潜艇舷侧阀为潜艇的关键件。与管路阀件服务于管路系统功能不同,潜艇舷侧阀用于保障潜艇生命力和潜艇安全性。本文对潜艇舷侧阀与管路阀件的传统结构样式进行对比,分析潜艇舷侧阀与管路阀件的技术要点差异,阐述潜艇通海通舷外系统舷侧阀的基本指标体系和核心要点,提出一体化舷侧阀(通海阀与二道闭锁阀的组合)是潜艇舷侧阀的进化结构型式,最后对特殊型式的潜艇舷侧阀的设计注意事项进行总结。本文通过研究、对比、分析,形成了系统性的潜艇舷侧阀的技术要素,对于开展新型舷侧阀特别是大潜深潜艇舷侧阀的研发具有重要指导意义。