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传热管与支撑件随机碰撞实验研究

原子能科学技术 2022年第6期56卷 1052-1059页

作者：谭蔚王钰淇田策天津大学化工学院天津300350

针对蒸汽发生器中传热管与支撑件的碰撞行为,对悬臂梁固定的传热管在不同支撑条件下开展了激振实验,获得了传热管均方根位移与接触率,分析了传热管与支撑件磨损功率的变化规律,并探究了传热管固有频率对振动特性的影响。结果表明,防振... 详细信息

针对蒸汽发生器中传热管与支撑件的碰撞行为,对悬臂梁固定的传热管在不同支撑条件下开展了激振实验,获得了传热管均方根位移与接触率,分析了传热管与支撑件磨损功率的变化规律,并探究了传热管固有频率对振动特性的影响。结果表明,防振条支撑与波纹带支撑时传热管的法向均方根位移均随激振力增加逐渐放缓,而防振条支撑对应的切向位移呈线性增长。防振条支撑与波纹带支撑时的接触率均表现为随激振力增大趋于稳定,其中间隙对防振条支撑的接触率影响更明显。在以冲击为主导的激励方式下,激振力与磨损功率表现为明显的正相关。支撑间隙对磨损功率的影响相对复杂,防振条支撑下磨损功率在0.1 mm和0.25 mm间隙存在极值,而波纹带支撑磨损功率仅在0.2 mm间隙存在极值。传热管固有频率对振动响应结果的影响很小。

关键词：蒸汽发生器传热管湍流诱导振动磨损功率间隙随机碰撞

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传热管异径布管方式传热系数的数值分析

核动力工程 2006年第1期27卷 14-17页

作者：董其伍李静刘敏珊刘乾郑州大学热能工程研究中心 450002

针对管壳式换热器,提出一种新的异径管布管方式。运用CFD软件分析了该结构在流量降低时对管侧传热系数的数值影响;得出随着流量的变化,大小管道内流量速度分配变化率有明显不同,且变化率并与管长有关,并在一定的流速范围内,小管抵抗传... 详细信息

针对管壳式换热器,提出一种新的异径管布管方式。运用CFD软件分析了该结构在流量降低时对管侧传热系数的数值影响;得出随着流量的变化,大小管道内流量速度分配变化率有明显不同,且变化率并与管长有关,并在一定的流速范围内,小管抵抗传热系数降低的趋势较为显著。

关键词：传热管异径布置传热系数数值模拟

蒸汽发生器传热管在泵致脉动压力载荷下的动力学响应研究

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原子能科学技术 2018年第2期52卷 269-275页

作者：蔡逢春黄旋沈平川叶献辉中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

泵致脉动压力是核电站中引起主设备部件疲劳失效的主要原因之一。本文建立了蒸汽发生器传热管的泵致脉动压力载荷表达式,并建立不同弯曲半径的传热管有限元模型,对蒸汽发生器传热管在泵致脉动压力载荷下的动力学响应进行了研究。结果表... 详细信息

泵致脉动压力是核电站中引起主设备部件疲劳失效的主要原因之一。本文建立了蒸汽发生器传热管的泵致脉动压力载荷表达式,并建立不同弯曲半径的传热管有限元模型,对蒸汽发生器传热管在泵致脉动压力载荷下的动力学响应进行了研究。结果表明:34、64、94、114、124、144排传热管附近的频率、振型对泵致脉动压力最为敏感;包络泵致脉动压力作用下,最大应力出现在32排传热管上;传热管在泵致脉动压力载荷作用下,泵致脉动压力载荷的轴频频率对结构响应的贡献最大。本文分析结果为蒸汽发生器传热管在泵致脉动压力载荷下的磨损分析提供了参考。

关键词：传热管脉动压力谐响应流致振动

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国产690合金传热管材料耐点腐蚀性能评价

核动力工程 2020年第S02期41卷 155-158页

作者：林震霞党莹李丹田皓文张雨宋明亮中国核动力研究设计院成都610213

采用GB/T17897—2016的方法B,对国产及法国进口的蒸汽发生器传热管用690合金进行盐酸-6%三氯化铁溶液的点腐蚀实验。实验后试样形貌和点腐蚀速率计算结果表明,国产690合金直管和弯管的耐点腐蚀性能均与进口材料相当,U型传热管上不同位... 详细信息

采用GB/T17897—2016的方法B,对国产及法国进口的蒸汽发生器传热管用690合金进行盐酸-6%三氯化铁溶液的点腐蚀实验。实验后试样形貌和点腐蚀速率计算结果表明,国产690合金直管和弯管的耐点腐蚀性能均与进口材料相当,U型传热管上不同位置的耐点腐蚀性能没有明显差异。另外,针对690合金,建议缩短GB/T 17897—2016方法B的实验时间。

关键词： 690合金蒸汽发生器传热管点腐蚀腐蚀速率

超临界压力下SuperORV传热管的传热特性

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工程热物理学报 2016年第9期37卷 1926-1934页

作者：潘杰吕涛李冉吴刚西安石油大学石油工程学院西安710065

超级开架式气化器(super open rack vaporizer,SuperORV)一类以海水作为加热热源的新型气化器,在LNG接收终端中得到了广泛应用。该气化器由具有双层套管结构的传热管屏组成,具有良好的传热特性。目前对SuperORV传热管的研究较少,对其强... 详细信息

超级开架式气化器(super open rack vaporizer,SuperORV)一类以海水作为加热热源的新型气化器,在LNG接收终端中得到了广泛应用。该气化器由具有双层套管结构的传热管屏组成,具有良好的传热特性。目前对SuperORV传热管的研究较少,对其强化传热机理认识不足,尤其是尚无对超临界压力下SuperORV传热管的传热特性研究。本文针对SuperORV传热管气化段和加热段的传热过程,建立了基于能量平衡方程的分布参数模型。通过上述模型对SuperORV传热管在超临界压力下的传热特性进行了数值计算及分析,并讨论了运行参数以及强化传热措施对其传热特性的影响规律。计算结果表明:SuperORV传热管在超临界压力下具有良好的传热特性,能够有效抑制表面海水结冰并提高LNG气化效率。LNG进口流量、LNG流量分配比、海水/LNG流量比对传热特性(传热管长度、结冰长度和冰层平均厚度等)影响较大,但系统运行压力对其影响较小。采用内翅片和螺旋纽带能够有效强化传热并提高传热管的传热性能。在上述两种强化传热措施同时应用时,传热管最小长度缩短了40%以上。

关键词：超临界压力超级开架式气化器传热管分布参数模型传热特性数值计算

内壁强化对TA16钛合金传热管断裂韧度的影响

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中国表面工程 2023年第3期36卷 205-213页

作者：刘肖王理孙永铎舒茗吴军中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213

采用TA16传热管制备的直流蒸汽发生器是新一代核动力装置的核心部件。为提高管材的内壁质量,目前采用内绞、喷砂等数道表面加工程序,生产成本大幅升高。为简化工艺流程,降低生产成本,开展针对TA16管材的内壁强化技术研究。同时为了确定... 详细信息

采用TA16传热管制备的直流蒸汽发生器是新一代核动力装置的核心部件。为提高管材的内壁质量,目前采用内绞、喷砂等数道表面加工程序,生产成本大幅升高。为简化工艺流程,降低生产成本,开展针对TA16管材的内壁强化技术研究。同时为了确定内壁强化对管材断裂韧性的影响,提出一种含双边轴向裂纹管(DEAT)试样,通过弹塑性有限元分析建立DEAT试样的应力强度因子K和J积分的计算表达式,通过建立的试验方法完成内壁强化前后TA16传热管的J-R曲线测试,获得内壁强化前后TA16传热管的断裂韧性参数。试验后采用SEM、EBSD、TEM及纳米压痕分析内壁强化对管材微观组织和性能的影响。研究结果表明:强化后TA16管内壁从表面沿径向形成100~200μm的纳米超细晶区和孪晶变形区,显著提高了管材的内壁质量,但由于表层的硬度升高,导致传热管的断裂韧度整体水平有所下降。研究结果可为TA16管材的质量提升、安全性评价及性能退化评估奠定技术基础。

关键词： TA16钛合金传热管内壁强化断裂韧度组织演变

蒸汽发生器二次侧传热管流体动力学与冲蚀的协同效应

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哈尔滨工程大学学报 2022年第6期43卷 915-920页

作者：王伟兵程坤王晟楠王博祝嘉鸿张萌田瑞峰哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266555

为了揭示了流体流动效应对SG传热管的冲蚀机理,本文通过对带有梅花形支撑板的蒸汽发生器传热管进行数值模拟。利用COMSOL Multiphysics软件中的CFD和DNV冲蚀模型对带有梅花形支撑板的SG二次侧传热管水动力效应对传热管的冲蚀影响数值模... 详细信息

为了揭示了流体流动效应对SG传热管的冲蚀机理,本文通过对带有梅花形支撑板的蒸汽发生器传热管进行数值模拟。利用COMSOL Multiphysics软件中的CFD和DNV冲蚀模型对带有梅花形支撑板的SG二次侧传热管水动力效应对传热管的冲蚀影响数值模拟,分析了流体及携带的固体颗粒流经带有梅花形支撑板时对传热管的影响。结果显示:流体流经支撑板后形成漩涡,并且由漩涡引导流体流向管壁运动,造成传热管壁面应力值急剧上升,并有冲蚀发生,导致传热管的局部损伤;流体流经支撑板后固体颗粒对管壁造成的冲蚀与流体动力学具有协同效应。

关键词：蒸汽发生器冲蚀海水泄露传热管数值模拟支撑板流体动力学传热管

蒸汽发生器传热管胀管过渡段水浸超声检查技术

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核动力工程 2018年第4期39卷 75-79页

作者：刘云卢威丁松尹鹏杨金莉中核武汉核电运行技术股份有限公司武汉430223

近年来,核电厂提出了对蒸汽发生器传热管胀管过渡段进行检查的要求。由于采用常规涡流检查技术在传热管的胀管过渡段存在盲区,因此开展了传热管胀管过渡段水浸超声检查技术研究,并开发出一套完整的检查技术。通过试验结果分析,证明该技... 详细信息

近年来,核电厂提出了对蒸汽发生器传热管胀管过渡段进行检查的要求。由于采用常规涡流检查技术在传热管的胀管过渡段存在盲区,因此开展了传热管胀管过渡段水浸超声检查技术研究,并开发出一套完整的检查技术。通过试验结果分析,证明该技术完全满足蒸汽发生器传热管胀管过渡段检查要求,能够对传统传热管涡流检查形成补充,同时也能够应用于其他薄壁小径管道的检查。

关键词：传热管胀管过渡段水浸超声

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NHR-200主换热器传热管振动分析

清华大学学报（自然科学版） 1996年第11期36卷 17-22页

作者：薄涵亮吴少融马昌文清华大学核能技术设计研究院

根据２００ＭＷ核供热堆（ＮＨＲ－２００）主换热器的设计工况，针对其传热管振动时流体弹性不稳定、旋涡脱落和湍流激振的主要机理，依目前换热器设计所通常采用的防振判据，对主换热器传热管振动作了详细分析。结果表明：ＮＨＲ－２... 详细信息

根据２００ＭＷ核供热堆（ＮＨＲ－２００）主换热器的设计工况，针对其传热管振动时流体弹性不稳定、旋涡脱落和湍流激振的主要机理，依目前换热器设计所通常采用的防振判据，对主换热器传热管振动作了详细分析。结果表明：ＮＨＲ－２００主换热器在其设计工况下运行时，不会发生流体弹性不稳定所导致的大振幅振动，如果运行偏离设计工况，那么Ｕ型管的弯管区是首先引起注意的区域；在设计工况下，传热管各区不会产生疲劳破坏，传热管的相互碰撞和剪切与磨损的破坏。

关键词：流动诱发振动换热器传热管振动供热堆