核电厂高能管道断裂甩击墙体分析方法研究

为建立核电厂高能管道断裂甩击墙体的分析评价方法,本文将甩动管道等效为飞射物,通过理论公式推导出甩动管道的相关参数,结合飞射物冲击混凝土墙体的经验公式,形成了管道甩击墙体的理论分析方法;同时针对管道甩击混凝土墙体进行数值模拟并对理论和数值方法进行实验验证。结果表明,理论和数值方法均能较好地预测高能管道断裂甩击墙体的失效模式,其中理论方法预测结果具有一定的保守性,数值方法预测结果与实验结果符合性较高。理论和数值方法在工程项目建设的不同阶段均具有很好的参考和应用价值。

核电站高能管道冲击过程数值模拟研究

为了研究管道断裂工况下甩击管道对靶物管道的冲击作用,本文采用有限元软件ABAQUS分析了各种结构参数对靶物管道变形的影响。考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性建立了数值模型;通过与试验进行对比分析,数值结果与试验结果偏差为3.5%,验证了模型的有效性;选取核电厂典型材料和结构参数,采用数值模拟方法研究了甩击角度、约束方式、径厚比对靶物管道变形的影响。结果表明:靶物管道的变形包括压缩和弯曲2种模式,且压缩和弯曲是相互作用的;甩击角度主要影响靶物管道的压缩变形,对弯曲变形影响较小,靶物管道变形随甩击角度的增加而变大,正交甩击时变形最大;约束方式主要影响靶物管道的弯曲变形,对压缩变形不敏感,且轴向无约束时变形最大;随着径厚比的增加,靶物管道变形越大,冲击截面的直径变化量与应变随时间的变化趋势一致。

高能管道断裂蒸汽喷射过程数值模拟

使用Star-CCM+软件,以完全断裂的高能管道为研究对象,针对3.00~15.00 MPa的饱和蒸汽喷射过程进行了数值模拟研究。主要研究了管道断裂后喷射过程中喷射锥的影响范围、喷射锥内压力和速度分布规律,并针对不同的压力、喷管长径比研究了喷嘴后不同位置处所受的喷射冲击力。研究表明:在喷嘴出口处压力快速下降,蒸汽速度迅速增大,之后会有一定波动;压力升高对喷嘴出口蒸汽最高速度的影响不大,但会影响喷射冲击力的大小;距喷嘴出口处的距离、喷管长径比等也会影响喷射冲击力的大小。