壓水堆穩(wěn)壓器波動(dòng)管疲勞壽命分析與計(jì)算.pdf

1、穩(wěn)壓器波動(dòng)管是壓水堆核電站重要的管道設(shè)備，其結(jié)構(gòu)完整性對(duì)核電站安全運(yùn)行有重要作用。20世紀(jì)80年代，熱分層現(xiàn)象對(duì)波動(dòng)管的疲勞破壞開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)引起人們的重視，并且在同一時(shí)代，輕水堆環(huán)境下金屬疲勞壽命會(huì)降低的現(xiàn)象也被發(fā)現(xiàn)。由于熱分層作用在壓水堆電站管道設(shè)計(jì)中沒(méi)有被考慮在內(nèi)，因此研究熱分層現(xiàn)象對(duì)波動(dòng)管疲勞壽命的影響對(duì)壓水堆安全運(yùn)行有重要意義。
　　為了對(duì)波動(dòng)管的疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估，首先需要獲得波動(dòng)管的溫度分布以便計(jì)算其承受的載荷。獲

2、得波動(dòng)管溫度分布的方法主要有三種:建立熱分層瞬態(tài)、計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)，三種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值。穩(wěn)壓器波動(dòng)管的熱分層流動(dòng)是一個(gè)流體—結(jié)構(gòu)耦合問(wèn)題。為了降低研究難度，一般假定波動(dòng)管變形比較微小不會(huì)影響內(nèi)部的流動(dòng)。
　　本文使用計(jì)算流體力學(xué)的方法計(jì)算了反應(yīng)堆啟停階段波動(dòng)管內(nèi)分層流動(dòng)時(shí)的溫度場(chǎng)，并以得到的溫度場(chǎng)為基礎(chǔ)使用有限元計(jì)算軟件對(duì)波動(dòng)管的應(yīng)力變化進(jìn)行了分析。采用引入環(huán)境影響系數(shù)的方法，分析了熱分層作用對(duì)波動(dòng)管疲勞壽