核管道安注管線止逆閥內(nèi)漏會造成相關(guān)管段的熱分層與冷熱交替,并引發(fā)熱疲勞開裂。而止逆閥內(nèi)泄漏流量的監(jiān)測對相關(guān)管段的熱疲勞在線監(jiān)測以及泄漏的及時發(fā)現(xiàn)與處理至關(guān)重要。本文提出了一種基于止逆閥前管外壁溫度測量的安注管線止逆閥內(nèi)漏流量監(jiān)測方法,并以熱安注管線為例進行了分析討論。首先通過流固耦合計算獲取了已知主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度與流量的溫度場,定義了止逆閥閥前監(jiān)測截面熱分層特征溫度參數(shù),接著通過多變量回歸計算,獲取了熱分層特征溫度參數(shù)與主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度與流量的關(guān)系式。在實際使用時,只要根據(jù)監(jiān)測位置測量的管外壁溫度計算得到熱分層特征溫度參數(shù),即可利用該關(guān)系式,根據(jù)電廠現(xiàn)有工藝參數(shù)（主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度）得到泄漏流量。分析表明,熱分層特征溫度參數(shù)與主管道流體溫度與流量、泄漏流體溫度與流量具有良好的關(guān)聯(lián)性,擬合公式與模擬計算最大誤差小于10%,可滿足核管道安注管線止逆閥內(nèi)泄漏流量監(jiān)測要求。 

【文章來源】：核科學(xué)與工程. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

幾何模型

用ANSYS ICEM劃分流體域和固體域的網(wǎng)格，流體域和固體域網(wǎng)格導(dǎo)入Fluent進行流場、溫度場計算。止逆閥和止逆閥內(nèi)的流體域使用四面體劃分非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，其他流體域和固體域均采用六面體網(wǎng)格，劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。為了盡可能真實地模擬流體混合過程，本文對網(wǎng)格模型進行了網(wǎng)格無關(guān)性驗證，計算時，先對模型進行初步網(wǎng)格劃分，在此基礎(chǔ)上，對網(wǎng)格進行加密，直到網(wǎng)格的大小對計算結(jié)果影響忽略不計時，才最終的確立網(wǎng)格大小和分布。網(wǎng)格Quality質(zhì)量低于0.2的網(wǎng)格處在結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的交界面處，對流場和溫度場影響較小。最終網(wǎng)格如圖2所示，網(wǎng)格的數(shù)量為75萬個，已具有良好的網(wǎng)格無關(guān)性。1.3 計算方法

為了驗證計算模型的準確性，利用本文的數(shù)值計算方法來模擬Nobuo Nakamori試驗工況[12]。得到水平支管某剖面上豎直方向高度H與溫度分布的無量綱關(guān)系的模擬數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)對比結(jié)果如圖3所示，模擬溫度與試驗數(shù)據(jù)較好吻合，相對誤差小于2%，表明本文所采用的數(shù)值計算方法的準確性。圖3中D為支管直徑；T為剖面上某點的溫度；Tmin為剖面上的最低溫度；Tmax為剖面上的最高溫度。2 計算方案與結(jié)果分析

【參考文獻】：
期刊論文
[1]旋啟式止回閥流通能力試驗研究[J]. 顧春輝,顧朝黨.  閥門. 2018(01)
[2]壓水堆核電站疲勞監(jiān)測系統(tǒng)分析[J]. 吳曉震,余偉煒,張彥召,薛飛,劉偉,束國剛.  華東電力. 2013(11)



本文編號：3209759