核電站主管道-限制件系統(tǒng)甩擊過程的數(shù)值模擬與簡化分析.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、高壓條件下運行的主蒸汽、主給水管道在長期服役過程中極有可能產(chǎn)生破裂，致使管道內(nèi)部高壓流體從破口處高速噴出。在巨大的噴射反力作用下，管道可能產(chǎn)生大范圍甩動從而對核電站造成嚴重破壞。因而需要設置防甩擊限制件對管道甩擊進行防護。研究在噴射力作用下管道－限制件系統(tǒng)的受力和變形，對于管道防甩擊設計、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早在上世紀60年代起

2、便對管道甩擊問題開展了大量的理論與試驗研究，其編制的管道甩擊分析軟件長期壟斷國內(nèi)外核電建設市場。當前中國正在大力開展核電建設，為了降低對國外核電技術(shù)的依賴，近些年國內(nèi)越來越多的學者開始關(guān)注管道甩擊問題的研究。
　　計算機技術(shù)以及有限元理論的發(fā)展，為管道甩擊問題的研究提供了新的途徑。本文采用數(shù)值模擬的方法對管道－限制件系統(tǒng)的甩擊過程開展了一系列研究，在此基礎上完善了管道甩擊簡化分析方法以便于實際工程應用。主要研究內(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，通過與日本原子能研究中心進行的管道甩擊試驗進行對比，驗證了有限元模型的可靠性。
　?。?）對環(huán)向斷裂工況下管道－限制件系統(tǒng)甩擊過程進行數(shù)值模擬，研究并建立簡化計算模型。總結(jié)了動力學法、能量平衡法和力矩平衡法三種環(huán)向斷裂下管道甩擊簡化分析方法，并通過算例分析對這三種簡化算法進行橫向?qū)Ρ取?br>　?。?）基于懸臂梁模型對限制件的布置位置、限制件與管道間的初始間隙