穩(wěn)壓器波動管的熱應(yīng)力分析.pdf

1、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界是電站安全的一道關(guān)鍵屏障，其結(jié)構(gòu)完整性必須得到保證。穩(wěn)壓器波動管連接反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道和穩(wěn)壓器，屬于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的關(guān)鍵性一回路壓力邊界段，屬核安全一級管道。流場、熱場與結(jié)構(gòu)的相互作用產(chǎn)生的應(yīng)力，熱應(yīng)力以及熱疲勞是影響反應(yīng)堆冷卻劑管道熱管段的原因之一。本論文主要利用ANSYS有限元軟件完成對穩(wěn)壓器波動管的熱與結(jié)構(gòu)耦合分析、模態(tài)分析、以及熱流結(jié)構(gòu)耦合分析和對AP1000反應(yīng)堆冷卻劑管道熱管段流熱結(jié)構(gòu)耦合分析。

2、通過軟件建立穩(wěn)壓器波動管以及AP1OO0反應(yīng)堆冷卻劑管道熱管段的模型，賦予模型其實體材料的相關(guān)參數(shù)如彈性模量、泊松比、導(dǎo)熱系數(shù)等，對模型施加工作載荷（主要是溫度和壓力）和相關(guān)的約束進(jìn)行管路的流固熱耦合分析，通過軟件的計算結(jié)果來分析波動管的受力特征，預(yù)測出最大應(yīng)力的位置，并結(jié)合模型產(chǎn)生的位移特征分析波動管以及熱管段的破損失效特點。
　　正常工況，波動管工作于高溫和高壓環(huán)境之下。高溫與高壓都可能導(dǎo)致波動管管壁產(chǎn)生較大的應(yīng)力，為分析波動

3、管產(chǎn)生應(yīng)力的主要環(huán)境因素，本文首先對波動管進(jìn)行熱與結(jié)構(gòu)的耦合場分析。計算預(yù)測了穩(wěn)壓器波動管在正常的工作條件下受到的熱應(yīng)力最大的位置，及波動管最大變形的位置。利用CFD有限元軟件分別對波動管進(jìn)行流固耦合分析計算以及熱流固耦合分析計算。計算結(jié)果顯示，流固熱耦合分析得到的管壁受到的最大應(yīng)力要比正常僅考慮流固耦合分析得到的數(shù)據(jù)大的多，而流場變化不大。考慮到流場、熱場以及結(jié)構(gòu)的相互作用更符合壓水堆穩(wěn)壓器波動管的正常工作下的實際情況，此研究可為水堆