蒸汽发生器管道涡流检测Benchmark模型的数值计算

应用理想裂纹模型可以把三维的裂纹探伤涡流场问题简化为求解一个二维积分方程 ,从而大大减少计算量。利用该方法对蒸汽发生器管道涡流检测 Benchmark问题进行了数值模拟 ,计算值与实验值吻合良好。给出了扰动涡流场的分布图象 ,研究了线圈阻抗增量曲线与裂纹长度变化的关系。通过这些分析可以建立扰动涡流场的直观图象 ,帮助理解缺陷与涡流的作用机理 ,寻找合适的求解方法以及作为探头优化设计和缺陷识别的参考依据。

AP1000核电站蒸汽发生器主给水管道双端断裂事故下第一跨空间三维流动特性数值模拟

AP1000核电厂第一跨空间内布置了设备冷却水系统(component cooling water system,CCS)驱动泵,能够保证核电厂事故工况下设备冷却水系统、余热排出系统等关键安全系统的正常运行,从而保证核电厂安全。然而在蒸汽发生器主给水管道双端断裂事故下,大量的水会泄放到第一跨空间内,对第一跨空间内的关键设备造成严重威胁。因此,对AP1000核电站蒸汽发生器主给水管道双端断裂事故下第一跨空间内泄放流体三维流动特性进行数值模拟。采用ANSYS系列软件,建立第一跨空间三维模型,基于流体体积模型(volume of fluid model,VOF)计算冷却剂喷放事故下,第一跨空间内流动特性及水位变化规律。计算结果表明,破口水从入口进入第一跨空间后在5.334 m层漫流,绝大部分泄放水通过该层设置的预留开孔流出,部分水在该层堆积。但是,由于设置挡水沿,泄洪水并未漫流到0 m层与-3.8 m层,随着冷却剂喷放引发给水泵跳泵,第一跨空间内水位将逐渐下降,不会造成重要设备防水台的漫流淹没。计算结果对核电厂主要泄洪途径、关键设备布置设计与优化提供了数值参考。

改进型的直流蒸汽发生器破口建模与仿真研究

为提高目前直流蒸汽发生器集中式模型在破口故障下的计算精度,提出一种改进后的蒸汽发生器混合式模型。在APROS仿真平台中建立了混合式和集中式的蒸汽发生器破口模型,利用LOCA试验数据对两者的准确性进行比较验证。将混合式模型应用至动力转换装置的汽水回路中,研究不同位置及大小的破口后系统主要参数的动态特性。结果表明,混合式模型将破口初期一次侧压力和泄露流量的计算误差分别从13.7%和35.8%降低到了1.2%和3%。在动力系统中,当蒸汽发生器发生破口后,二次侧出口蒸汽温度和干度降低,压力增大,汽轮机的功率和转速增加。破裂位置发生在蒸汽发生器进口位置时,蒸汽发生器出口热力参数变化幅度较小;破裂位置发生蒸汽发生器二次侧出口位置,造成蒸汽发生器出口参数大幅降低。该改进后的模型和仿真结果将为直流蒸汽发生器的设计及运行提供参考。

基于元胞自动机模型的镍基合金点蚀模拟（英文）

为了深入理解核电蒸汽发生器传热管的点蚀,发展了利用元胞自动机(CA)模型模拟点蚀过程。元胞自动机的4个基本元素由电化学反应,化学反应和扩散过程决定。模拟结果通过定性和定量的方式与试验和已有文献进行了对比。结果显示:元胞自动机模拟能够较好的模拟出点蚀的萌生和亚稳态扩展过程,得到了点蚀坑的形状、腐蚀电流密度和Cl-对点蚀的影响,这些结果对蒸汽发生器传热管的结构完整性预测有重要影响。