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动力工程学报 2016年第2期36卷 157-161页

作者：侯建飞夏愈卓刘喜超深圳中广核工程设计有限公司广东深圳518026

针对CPR1000核电厂余热排出系统吸入管线,采用CFD方法对CPR1000原结构及增加了圆柱形涡流破坏结构的余热排出系统吸入管线进行了数值模拟,在主管道中心水位及多个一回路水位下,对比分析了2种结构的管内流场及空气卷入量的差异,并研究了... 详细信息

针对CPR1000核电厂余热排出系统吸入管线,采用CFD方法对CPR1000原结构及增加了圆柱形涡流破坏结构的余热排出系统吸入管线进行了数值模拟,在主管道中心水位及多个一回路水位下,对比分析了2种结构的管内流场及空气卷入量的差异,并研究了2种结构下的临界水位.结果表明:圆柱形涡流破坏结构可以明显抑制余热排出系统吸入管线内的涡流,减少空气的卷入量,同时显著降低一回路的临界水位,提高了余热排出泵的安全运行裕量.

关键词：余热排出系统涡流破坏结构空气卷入半管水位

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规则波作用下二维水平板冲击压力概率分析

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海洋工程 2019年第2期37卷 1-11页

作者：任喜峰孙昭晨梁书秀大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

通过模型试验的方式研究了波浪对二维水平板冲击压力峰值的概率分布。首先,统计分析了水平板底部各测点的压力峰值,发现密闭水平板底部各位置处的压力峰值分布与三参数威布尔分布吻合较好;然后,从统计学与概率论的角度进一步探讨了水平... 详细信息

通过模型试验的方式研究了波浪对二维水平板冲击压力峰值的概率分布。首先,统计分析了水平板底部各测点的压力峰值,发现密闭水平板底部各位置处的压力峰值分布与三参数威布尔分布吻合较好;然后,从统计学与概率论的角度进一步探讨了水平板底部各位置处压力峰值分布函数的参数与测量样本统计特征值之间的关系;最后,通过不同入射波浪工况的对比,分析了威布尔分布各参数与测点相对位置、入射波相对波高以及入射波相对波长之间的关系及其所代表的物理意义。统计分析显示:威布尔分布的相对位置参数(θ/-P)从水平板前端到后端呈现先增大后减小的趋势,在水平板中段较恒定(约为0.6);相对尺度参数(λ/-P),在水平板中段偏小,两端偏大;形状参数(κ)在相对波高较大时,在水平板的中段偏大,并且相对波长大于1.3时,κ在水平板的中部均值随相对波长的增大而减小,相对波长为2时,该值接近于1。

关键词：水平板冲击压力概率分析规则波空气卷入

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74吨钢锭铸造过程的数值模拟研究

74吨钢锭铸造过程的数值模拟研究

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作者：胡巍燕山大学

学位级别：硕士

钢锭的铸造过程包含钢液流动、传热、凝固和空气卷入等复杂现象,这些传输现象的相互作用对钢锭的最终质量有直接影响。本文通过建立三维数值模拟模型,对国内某钢厂74吨钢锭浇注和凝固过程钢液的流动、温度、凝固和偏析进行了研究,并讨... 详细信息

钢锭的铸造过程包含钢液流动、传热、凝固和空气卷入等复杂现象,这些传输现象的相互作用对钢锭的最终质量有直接影响。本文通过建立三维数值模拟模型,对国内某钢厂74吨钢锭浇注和凝固过程钢液的流动、温度、凝固和偏析进行了研究,并讨论了浇注速度、过热度以及偏析模型参数的影响。首先,通过建立k-ε湍流模型、VOF多相模型、传热和凝固模型相耦合的三维数值模型,对钢锭顶部浇注过程浇注速度对钢液多相流动、液位波动、空气卷入以及温度和凝固分布的影响进行研究。结果表明,浇注过程中的主要流态为双环流流态,钢液平均速度先增加后减小,平均速度的最大值为0.44m/s,液面平均速度最大值为5m/s。在浇注过程中,钢液的温度场存在燕尾状分层。随着浇注速度的增大,最大冲击深度先增加后降低,最大深度出现的时刻延后,空气卷入量逐渐增大,空气卷入速率先减小后增大。浇注速度30t/min、20t/min、10t/min条件下,钢液平均温度的最大值分别为1727K、1753K、1768.5K,最大冲击深度分别为1.85m、1.6m、0.96m,最大空气卷入体积分别为0.33m、0.23m、0.11m。然后,在考虑浇注过程速度分布的情况下,对钢锭浇注完成后的凝固过程进行了研究,并讨论了钢液初始温度对凝固过程的影响。随着凝固的进行,钢液的平均冷却速率逐渐降低,平均一次、二次枝晶间距逐渐增加。钢液的初始温度对冷却速率和枝晶间距的变化趋势影响较小。在钢锭轴向上,凝固坯壳从钢锭模内壁的最低点逐渐往顶部生长,凝固坯壳的生长速率先减小后增加然后继续减小。在钢锭径向上,凝固前沿从铸锭模内壁逐渐向中心轴靠近,凝固坯壳的生长速率先减小后增加。最后,通过建立连续性介质宏模型,对钢锭的宏观偏析进行了预测。结果表明,随着浇注温度的增大以及采用流动阻力较小的渗透率模型时,通道偏析以及顶部正偏析增加。随着二次枝晶间距的增大,宏观偏析程度逐渐降低。

关键词：多相流动空气卷入顶部浇注钢锭凝固宏观偏析

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