核電站主管道-限制件系統(tǒng)甩擊過(guò)程的數(shù)值模擬與簡(jiǎn)化分析.pdf

1、由于內(nèi)部缺陷、管道老化或遭遇地震等偶然事故工況影響，核電站中高溫、高壓條件下運(yùn)行的主蒸汽、主給水管道在長(zhǎng)期服役過(guò)程中極有可能產(chǎn)生破裂，致使管道內(nèi)部高壓流體從破口處高速?lài)姵觥Ｔ诰薮蟮膰娚浞戳ψ饔孟?，管道可能產(chǎn)生大范圍甩動(dòng)從而對(duì)核電站造成嚴(yán)重破壞。因而需要設(shè)置防甩擊限制件對(duì)管道甩擊進(jìn)行防護(hù)。研究在噴射力作用下管道－限制件系統(tǒng)的受力和變形，對(duì)于管道防甩擊設(shè)計(jì)、保障核電站的安全具有重要意義。
　　以美法為代表的核電大國(guó)早在上世紀(jì)60年代起

2、便對(duì)管道甩擊問(wèn)題開(kāi)展了大量的理論與試驗(yàn)研究，其編制的管道甩擊分析軟件長(zhǎng)期壟斷國(guó)內(nèi)外核電建設(shè)市場(chǎng)。當(dāng)前中國(guó)正在大力開(kāi)展核電建設(shè)，為了降低對(duì)國(guó)外核電技術(shù)的依賴(lài)，近些年國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注管道甩擊問(wèn)題的研究。
　　計(jì)算機(jī)技術(shù)以及有限元理論的發(fā)展，為管道甩擊問(wèn)題的研究提供了新的途徑。本文采用數(shù)值模擬的方法對(duì)管道－限制件系統(tǒng)的甩擊過(guò)程開(kāi)展了一系列研究，在此基礎(chǔ)上完善了管道甩擊簡(jiǎn)化分析方法以便于實(shí)際工程應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　

3、　（1）基于ABAQUS有限元分析軟件建立了管道－限制件系統(tǒng)有限元模型，通過(guò)與日本原子能研究中心進(jìn)行的管道甩擊試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的可靠性。
　?。?）對(duì)環(huán)向斷裂工況下管道－限制件系統(tǒng)甩擊過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，研究并建立簡(jiǎn)化計(jì)算模型?？偨Y(jié)了動(dòng)力學(xué)法、能量平衡法和力矩平衡法三種環(huán)向斷裂下管道甩擊簡(jiǎn)化分析方法，并通過(guò)算例分析對(duì)這三種簡(jiǎn)化算法進(jìn)行橫向?qū)Ρ取?br>　?。?）基于懸臂梁模型對(duì)限制件的布置位置、限制件與管道間的初始間隙