兩相沖蝕304-316不銹鋼材料的數(shù)值模擬研究.pdf

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為(贏倭亳宿fc么)課題(組)的研究成果，獲得(三瓷律吝磋鴨)課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在(未倍島麒腳實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別

2、聲明。)聲明人(簽名)：驀5坦講年)5月lc7日摘要作為世界上最大的能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)家，工業(yè)化進(jìn)程不斷加速、經(jīng)濟(jì)發(fā)展日新月異，對(duì)各種能源的需求量不斷增加，但由于能源的不斷消耗以及由此帶來(lái)的環(huán)境副作用，使我們面I臨著資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。此時(shí)，發(fā)展新能源成為刻不容緩的要求，而核能作為一種環(huán)保、清潔、高能量度密度的新能源，成為應(yīng)對(duì)當(dāng)今挑戰(zhàn)的一個(gè)重要發(fā)展方向。同時(shí)，核能的安全高效發(fā)展，離不開(kāi)核電站的安全運(yùn)行。在反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)，

3、在核電站的循環(huán)回路中，由于冷卻劑的腐蝕沖刷、FAC(管道流體加速腐蝕)、磨蝕腐蝕等作用于堆內(nèi)構(gòu)件、燃料棒等，常常產(chǎn)生顆粒狀腐蝕產(chǎn)物，伴隨著流體的流動(dòng)會(huì)形成固液兩相流，固液兩相流的繼續(xù)流動(dòng)會(huì)對(duì)回路材料產(chǎn)生沖刷腐蝕的效應(yīng)，威脅回路安全。本文先運(yùn)用流體分析軟件FLUENT研究了單相沖擊射流的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(duì)。再運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法研究了不銹鋼304和316在高速射流作用下的沖蝕行為，最后對(duì)沖擊射流實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬分析，對(duì)比實(shí)驗(yàn)和

4、模擬的沖擊磨損率，并使用驗(yàn)證的模型預(yù)測(cè)不同條件下沖擊磨損率。模擬和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于沖擊射流來(lái)講，在近軸線附近主要是軸向速度占主導(dǎo)地位，遠(yuǎn)離軸線的外圍主要是法向速度占主導(dǎo)地位，所有模擬出的在不同射流間距上，外圍的數(shù)值特征表現(xiàn)較為一致，區(qū)別于離軸線較近的位置。對(duì)比不同的湍流模型，rng—ke模型由于修正了湍流粘度等，對(duì)于彎曲流線的流動(dòng)、彎曲壁面的流動(dòng)和強(qiáng)的旋流有一定的優(yōu)勢(shì)。沖蝕實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，304和316不銹鋼的沖擊磨損率與時(shí)間成線性關(guān)系；