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单喷嘴蒸汽射流凝结引起的压力振荡研究 被引量:14
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作者 武心壮 邱斌斌 +1 位作者 种道彤 严俊杰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期48-52,共5页
为了得到蒸汽在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡规律,针对不同的过冷水温度和轴向距离对压力振荡特性进行实验研究。实验系统主要包括蒸汽发生器、稳压罐、喷嘴、水箱、仪表、可视化系统和数据采集系统。测量得到了不同轴向位置的... 为了得到蒸汽在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡规律,针对不同的过冷水温度和轴向距离对压力振荡特性进行实验研究。实验系统主要包括蒸汽发生器、稳压罐、喷嘴、水箱、仪表、可视化系统和数据采集系统。测量得到了不同轴向位置的压力振荡峰值,通过快速傅里叶变换得到了压力振荡的主频,并分析了过冷水温度和轴向距离对压力振荡特性的影响规律。结果表明:压力振荡峰值总体上随温度升高而增大,但在水温较高时出现下降趋势;主频随着水温的降低而增大,但不随轴向距离的增大而变化。同时,利用前人提出的公式对本实验条件下的主频进行了计算,计算值与实验值具有相同的变化趋势,且吻合得较好。 展开更多
关键词 压力振荡 峰值 主频
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蒸汽射流压力振荡主频研究 被引量:4
2
作者 武心壮 邱健 +2 位作者 郭丹丹 邱斌斌 严俊杰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2588-2591,2633,共5页
在稳定射流区,对饱和蒸汽在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡特性进行了研究,测量得到了不同汽水参数下的压力振荡特性。通过FFT方法得到了压力振荡的主频,并分析了蒸汽质量流率和水温对压力振荡主频的影响规律,蒸汽射流凝结换热特... 在稳定射流区,对饱和蒸汽在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡特性进行了研究,测量得到了不同汽水参数下的压力振荡特性。通过FFT方法得到了压力振荡的主频,并分析了蒸汽质量流率和水温对压力振荡主频的影响规律,蒸汽射流凝结换热特性决定了压力振荡主频随着蒸汽质量流率和水温的增大而降低。同时,利用先前学者提出的公式并引入量纲为1的蒸汽质量流率和凝结势给出了计算主频的实验关联式,结果表明在本实验参数范围内计算值与实验值具有相同的变化趋势,且吻合的较好,误差在±8%以内。 展开更多
关键词 蒸汽射流 凝结 压力振荡 主频
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超音速蒸汽浸没射流凝结换热的实验研究 被引量:5
3
作者 武心壮 邵树峰 +1 位作者 严俊杰 曹岩 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期73-75,共3页
针对入口压力为0.20~0.50 MPa的饱和蒸汽在20~70℃过冷水中超音速浸没射流凝结换热进行了实验研究。结果表明入口蒸汽压力和过冷水温度是影响汽羽形状的主要因素。分子动力学理论得到的凝结换热系数在0.16~1.91 MW/(m^2·℃)之间... 针对入口压力为0.20~0.50 MPa的饱和蒸汽在20~70℃过冷水中超音速浸没射流凝结换热进行了实验研究。结果表明入口蒸汽压力和过冷水温度是影响汽羽形状的主要因素。分子动力学理论得到的凝结换热系数在0.16~1.91 MW/(m^2·℃)之间,随着过冷水温度的增加而增加;湍流强度理论得到的凝结换热系数在0.68~1.68 MW/(m^2·℃)之间,随着过冷水温度的增加基本不变;对流换热理论得到的凝结换热系数在1.47~2.11 MW/(m^2·℃)之间,随着过冷水温度的增加先增大后减小。 展开更多
关键词 超音速 蒸汽射流 汽羽形状 凝结换热系数
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音速蒸汽浸没射流凝结轴向全压分布特性研究 被引量:5
4
作者 武心壮 李文军 严俊杰 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期76-80,共5页
分别对出口直径为6、8、10 mm的喷嘴,入口压力为0.2-0.6 MPa的饱和蒸汽在过冷度为40-80℃的水中形成的音速蒸汽浸没射流凝结的轴向全压分布特性进行实验研究,得到蒸汽压力、过冷度和喷嘴出口直径对轴向全压的影响规律。针对轴向全压大... 分别对出口直径为6、8、10 mm的喷嘴,入口压力为0.2-0.6 MPa的饱和蒸汽在过冷度为40-80℃的水中形成的音速蒸汽浸没射流凝结的轴向全压分布特性进行实验研究,得到蒸汽压力、过冷度和喷嘴出口直径对轴向全压的影响规律。针对轴向全压大于入口蒸汽压力这一现象,得到峰值压力以及峰值压力出现位置随蒸汽压力、过冷度和喷嘴尺寸的变化规律。实验结果表明,在低压下喷嘴出口直径对压力峰值特性影响较大,而在高压时上述影响很小;根据其影响因素,得到用于预测轴向全压无量纲峰值距离的实验关系式,预测结果与实验值吻合较好,误差在±15%以内。 展开更多
关键词 蒸汽射流 轴向全压 峰值
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超音速真空喷射器性能试验和数值研究 被引量:3
5
作者 武心壮 温庆邦 +1 位作者 黄秀杰 邱健 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第8期111-113,117,共4页
对超音速空气喷射器的性能进行了试验和数值研究,得到了喷射器的喷射器系数,并分析了不同进气参数下的喷射器内部压力场和马赫场。结果表明,喷射系数的计算值和试验值吻合的较好,偏差小于5%;随着进气压力逐渐下降,引射驱动力减小,喷射... 对超音速空气喷射器的性能进行了试验和数值研究,得到了喷射器的喷射器系数,并分析了不同进气参数下的喷射器内部压力场和马赫场。结果表明,喷射系数的计算值和试验值吻合的较好,偏差小于5%;随着进气压力逐渐下降,引射驱动力减小,喷射系数降低。此外,高压气体在工作喷嘴出口的膨胀程度随进气压力降低而逐渐减弱,激波链出现的位置和强度也随之变化;进气压力降低使得高压气体在工作喷嘴的膨胀越充分,达到的马赫数越大,但是当进气压力降低为0.01MPa时,混合室的主体段由超音速或音速流动转变为亚音速流动,在混合室出口未形成激波。 展开更多
关键词 喷射器 喷射系数 激波 马赫数
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超音速喷射器内部流场及变工况CFD分析 被引量:6
6
作者 武心壮 夏栓 邱健 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第9期49-51,共3页
针对超音速空气喷射器的性能进行了数值研究,得到了喷射器内部的压力场和流动特性,并计算了喷射器的变工况特性。分析表明,当喷射器工作背压小于临界背压时,混合室中的压力基本为定值,喷射系数不变,在混合室中或出口处出现激波链;当工... 针对超音速空气喷射器的性能进行了数值研究,得到了喷射器内部的压力场和流动特性,并计算了喷射器的变工况特性。分析表明,当喷射器工作背压小于临界背压时,混合室中的压力基本为定值,喷射系数不变,在混合室中或出口处出现激波链;当工作背压达到临界背压时,激波链收缩到混合室入口,混合室中的定压混合过程消失;当工作背压大于临界背压,在混合室的入口处产生强激波链,出现阻塞,喷射器系数减小。此外,随着工作流体压力的升高,对应的临界背压增大,当工作压力比较低时,激波链从混合室出口向混合室入口收缩的速度更快。 展开更多
关键词 空气喷射器 喷射系数 激波 临界背压
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过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结的实验研究 被引量:1
7
作者 武心壮 潘冬冬 +2 位作者 严俊杰 李文军 李莹 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2055-2058,共4页
针对入口压力为0.20~0.60 MPa的饱和蒸汽在20~70℃过冷水中形成的过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究。观察到了渐缩形、收缩-膨胀-收缩形、收缩-膨胀-发散形和发散形汽羽,汽羽形状主要由入口蒸汽压力和过冷水温度决定,给出... 针对入口压力为0.20~0.60 MPa的饱和蒸汽在20~70℃过冷水中形成的过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究。观察到了渐缩形、收缩-膨胀-收缩形、收缩-膨胀-发散形和发散形汽羽,汽羽形状主要由入口蒸汽压力和过冷水温度决定,给出了汽羽凝结形态分布图。同时,给出了汽羽的轴向和径向温度分布规律,在靠近喷嘴附近,温度变化幅度比较大,在远离喷嘴处,温度变化趋于平缓;汽羽的轴向温度分布与汽羽的形状密切相关。 展开更多
关键词 过膨胀超音速 蒸汽射流 汽羽形状 温度分布
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核电机组一二回路耦合变工况分析 被引量:4
8
作者 武心壮 《节能技术》 CAS 2016年第4期357-361,共5页
核电机组运行中一回路热功率不允许超出限值,二回路功率的变化一定程度上受到一回路热功率的制约。本文以AP1000核电机组为例,结合一回路的运行特性和二回路热力系统计算方法,提出了核电机组一二回路耦合分析方法,计算结果与设计值的误... 核电机组运行中一回路热功率不允许超出限值,二回路功率的变化一定程度上受到一回路热功率的制约。本文以AP1000核电机组为例,结合一回路的运行特性和二回路热力系统计算方法,提出了核电机组一二回路耦合分析方法,计算结果与设计值的误差小于0.4%,表明本文计算方法具有较好的准确性。分析了负荷调节和季节变化对一二回路运行的影响,结果表明,由于核电机组采用了堆跟机的运行模式,一回路热功率随着汽轮机组输出功率的变化而变化。此外,可通过提升一回路热功率维持汽轮机组输出功率,但是由于一回路热功率不能无限提升,而是受到限值的约束,因此当一回路热功率达到限值后,汽轮机组输出功率将随着循环水温度的升高而降低。 展开更多
关键词 AP1000 核电机组 耦合 变工况
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流速对混合蒸汽Marangoni凝结换热影响的实验研究 被引量:5
9
作者 杨豫森 武心壮 +1 位作者 严俊杰 刘继平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期980-982,共3页
本文在蒸汽压力为47.36 kPa的条件下,通过实验研究了不同蒸汽流速(u=2、4、5 m/s)下纯水和不同酒精浓度水-酒精混合蒸汽沿重力方向流过竖直紫铜平板表面上的凝结换热特性,并实现了实验的可视化,同时分析了不同蒸汽流速下造成Marangoni... 本文在蒸汽压力为47.36 kPa的条件下,通过实验研究了不同蒸汽流速(u=2、4、5 m/s)下纯水和不同酒精浓度水-酒精混合蒸汽沿重力方向流过竖直紫铜平板表面上的凝结换热特性,并实现了实验的可视化,同时分析了不同蒸汽流速下造成Marangoni凝结换热特性差异的原因.实验及分析结果表明,在相同蒸汽浓度、蒸汽压力和表面过冷度条件下,高流速下的凝结换热系数比低流速的大。且蒸汽流速对凝结换热的影响因混合蒸汽酒精浓度的不同而不同,低浓度0.5%和高浓度50%时流速的增加对凝结换热特性的影响较小,而在中间浓度2%时凝结换热强度随流速的增加明显. 展开更多
关键词 蒸汽流速 水与酒精混合蒸汽 Marangoni凝结换热
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ExperimentonPerformanceofLow-TemperatureExhaustSteamReclamation 被引量:1
10
作者 严俊杰 武心壮 +1 位作者 种道彤 周晓丽 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期8-12,共5页
针对不同的喉嘴距、面积比,实验研究了不同的进水压力、进水温度和出水压力对低温乏汽回收利用装置性能的影响规律.发现在进水压力为0.14~O.50MPa、进水温度为23~60℃、出水压力为0.096-0.110MPa,以及4种喉嘴距、3种面积比的... 针对不同的喉嘴距、面积比,实验研究了不同的进水压力、进水温度和出水压力对低温乏汽回收利用装置性能的影响规律.发现在进水压力为0.14~O.50MPa、进水温度为23~60℃、出水压力为0.096-0.110MPa,以及4种喉嘴距、3种面积比的实验条件范围内,随着喉嘴距和面积比的增加,加热温升和流量比先增大后减小,得到最佳归一化喉嘴距L=4.50,以及最佳面积比m=6.25,使得加热温升和流量比最大.同时,加热温升和流量比均随着进水压力和进水温度的增加而减小,当出水压力升高时,装置性能变差,加热温升和流量比均减小. 展开更多
关键词 乏汽回收 喉嘴距 面积比 加热温升 流量比
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基于B/S结构的火电机组在线经济性诊断系统的开发
11
作者 王鹏 武心壮 +1 位作者 严俊杰 邢秦安 《电站系统工程》 北大核心 2008年第3期53-54,60,共3页
采用ASP.NET2.0技术开发了基于B/S结构的火电机组在线经济性诊断系统,介绍了系统的结构体系、功能、开发过程和实现技术。该系统通过内部局域网与电厂MIS数据库相连接,获得实时运行参数,实时计算机组的运行经济指标和分析相关因素所引... 采用ASP.NET2.0技术开发了基于B/S结构的火电机组在线经济性诊断系统,介绍了系统的结构体系、功能、开发过程和实现技术。该系统通过内部局域网与电厂MIS数据库相连接,获得实时运行参数,实时计算机组的运行经济指标和分析相关因素所引起的能耗损失,并将结果以动态服务器网页的形式发布。 展开更多
关键词 ASP.NET2.0 B/S 经济性诊断 MIS数据库 动态服务器网页
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多孔蒸汽射流压力振荡特性研究 被引量:3
12
作者 柴庆竹 武心壮 +1 位作者 邱健 黄秀杰 《机电信息》 2016年第3期126-128,共3页
在不同的蒸汽质量流率和过冷水温度范围内,针对饱和蒸汽通过多孔喷头在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡特性进行了实验研究,得到了多孔射流凝结的流形,通过快速傅立叶变换得到了压力振荡的主频,并分析了蒸汽质量流率和过冷水温度对... 在不同的蒸汽质量流率和过冷水温度范围内,针对饱和蒸汽通过多孔喷头在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡特性进行了实验研究,得到了多孔射流凝结的流形,通过快速傅立叶变换得到了压力振荡的主频,并分析了蒸汽质量流率和过冷水温度对压力振荡特性的影响规律。结果表明,压力振荡主频随着水温的降低而增大,随着蒸汽质量流率的增大先增大后减小,反映了从凝结振荡区到稳定射流区的转变。同时,根据目前的实验结果给出了计算压力振荡主频的实验关联式,计算值和实验值吻合得较好。 展开更多
关键词 蒸汽射流 压力振荡 主频
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管道壁厚自动计算软件在核电厂设计中的应用
13
作者 施金冯 陈健华 武心壮 《机电信息》 2017年第9期26-27,共2页
介绍了核电工程设计中开发使用的工艺系统管道壁厚计算软件。通过提出软件功能要求、制定计算规则、规划软件开发流程,最终实现管道壁厚的自动计算功能。系统工程师能通过设计计算软件平台,快速完成壁厚计算,提高了管道壁厚计算的效率... 介绍了核电工程设计中开发使用的工艺系统管道壁厚计算软件。通过提出软件功能要求、制定计算规则、规划软件开发流程,最终实现管道壁厚的自动计算功能。系统工程师能通过设计计算软件平台,快速完成壁厚计算,提高了管道壁厚计算的效率和准确性。 展开更多
关键词 管道壁厚 核电厂 管道设计 自动计算
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Flowmaster与Pumplinx数据接口软件开发及应用
14
作者 黄若涛 武心壮 《现代制造技术与装备》 2017年第4期25-27,共3页
针对流体系统设计过程中离心泵性能数据的缺失,本文采用专业的旋转机械仿真软件Pumplinx进行泵的仿真计算,采用C#编程语言基于.Net技术开发了Flowmaster与Pumplinx数据接口软件。接口软件可自动提取Pumplinx的仿真结果,生成泵的性能数据... 针对流体系统设计过程中离心泵性能数据的缺失,本文采用专业的旋转机械仿真软件Pumplinx进行泵的仿真计算,采用C#编程语言基于.Net技术开发了Flowmaster与Pumplinx数据接口软件。接口软件可自动提取Pumplinx的仿真结果,生成泵的性能数据,并将数据导入流体系统仿真软件Flowmaster中进行系统的设计计算,有助于提高系统仿真分析的效率。 展开更多
关键词 Flowmaster Pumplinx 数据接口 二次开发
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核电站应急给水系统对蒸汽喷射泵的性能要求分析 被引量:3
15
作者 武心壮 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期337-340,共4页
针对采用蒸汽喷射泵的核电站应急给水系统,提出了简化的应急给水需求分析方法。根据AP1000核电厂的主要参数,对停堆过程中一回路冷却要求进行分析,得到机组维持热备用温度和冷却过程对蒸汽喷射泵的性能要求。结果表明:在停堆的不同阶段... 针对采用蒸汽喷射泵的核电站应急给水系统,提出了简化的应急给水需求分析方法。根据AP1000核电厂的主要参数,对停堆过程中一回路冷却要求进行分析,得到机组维持热备用温度和冷却过程对蒸汽喷射泵的性能要求。结果表明:在停堆的不同阶段要求蒸汽喷射泵能适应变工况运行,因此设计中可以采用不同的蒸汽喷射泵配置形式,通过调节汽水参数以满足性能要求。 展开更多
关键词 核电站 应急给水 衰变热 蒸汽喷射泵 喷射系数
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AP1000核电机组抽汽供热经济性分析 被引量:4
16
作者 武心壮 夏栓 《汽轮机技术》 北大核心 2020年第6期475-477,共3页
以AP1000核电机组为例,结合一回路热功率的限制特性和二回路热力系统计算方法,针对不同的抽汽供热负荷,分析了从主蒸汽和五抽抽汽供热对机组发电功率的影响。当抽汽供热负荷较小时,采用主蒸汽抽汽供热的方案对机组电功率和一回路的影响... 以AP1000核电机组为例,结合一回路热功率的限制特性和二回路热力系统计算方法,针对不同的抽汽供热负荷,分析了从主蒸汽和五抽抽汽供热对机组发电功率的影响。当抽汽供热负荷较小时,采用主蒸汽抽汽供热的方案对机组电功率和一回路的影响较小。当抽汽供热负荷增大时,从五抽抽汽供热具有显著的经济性。此外,由于一回路的功率限制特性和堆跟机的控制模式,在抽供热机组的一回路堆功率控制中应考虑供热负荷的修正,保证堆功率不超限,同时尽量提升发电功率,提高机组经济性。 展开更多
关键词 AP1000 核电机组 抽汽供热 经济性
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基于线性弹塑性模型的主蒸汽超级管道管嘴应力指数计算和优化设计 被引量:4
17
作者 詹敏明 宋煜 +1 位作者 李飞 武心壮 《压力容器》 北大核心 2021年第5期52-58,共7页
主蒸汽超级管道是核电站的重要管道之一,介绍了国内某型核电站超级管道管嘴的设计方法,讨论了超级管道应力评定过程中应力指数B_(2)的重要性。利用线性弹塑性材料模型和ANSYS有限元软件,通过极限载荷法计算得到管嘴的应力指数B_(2),并与... 主蒸汽超级管道是核电站的重要管道之一,介绍了国内某型核电站超级管道管嘴的设计方法,讨论了超级管道应力评定过程中应力指数B_(2)的重要性。利用线性弹塑性材料模型和ANSYS有限元软件,通过极限载荷法计算得到管嘴的应力指数B_(2),并与ASME规范中公式法计算得到的B_(2)作比较,结果显示公式法计算的B_(2)有较大裕量。据此结论对超级管道的管嘴进行优化设计,优化后管嘴的B_(2)仍小于公式法计算值,说明超级管道应力评定(公式法计算的B_(2))结果对优化后的管嘴适用,设计优化后的管嘴强度满足ASME规范要求。 展开更多
关键词 超级管道 极限载荷法 应力指数 设计优化
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核电机组废热回收用于供热的发电功率分析
18
作者 武心壮 黄晓杰 夏栓 《山东电力技术》 2021年第9期60-63,共4页
核能供热作为清洁能源供热是解决冬季供暖的主要途径之一。以AP1000核电机组为例,提出采用吸收式热泵提取核岛设备冷却水和常规岛闭式冷却水系统的热量作为热网的第一级加热的方案,回收设备运行的废热,提升机组经济性,再通过热网加热器... 核能供热作为清洁能源供热是解决冬季供暖的主要途径之一。以AP1000核电机组为例,提出采用吸收式热泵提取核岛设备冷却水和常规岛闭式冷却水系统的热量作为热网的第一级加热的方案,回收设备运行的废热,提升机组经济性,再通过热网加热器进一步加热后提供热水。结合一回路热功率运行限制条件和二回路热力系统计算方法,分析了不同抽汽方式回收废热供热对于机组功率提升的影响,结果表明从高压缸抽汽回收废热用于供热相比高压缸直接抽汽供热可提升汽轮机功率15.8 MW,对经济性具有显著的提升。 展开更多
关键词 核电机组 废热 供热 发电功率
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核电厂主蒸汽超级管道热挤压管嘴的设计 被引量:1
19
作者 詹敏明 夏栓 +2 位作者 宋煜 祁涛 武心壮 《压力容器》 北大核心 2022年第10期27-34,共8页
采用嵌入式管嘴的核电厂主蒸汽超级管道存在安全风险,针对国内某型核电厂带嵌入式管嘴的超级管道,利用管嘴热挤压成型工艺对其进行优化设计。依据该型核电厂主蒸汽管道的尺寸,按ASME规范的要求设计超级管道热挤压管嘴,挤压管嘴的内轮廓... 采用嵌入式管嘴的核电厂主蒸汽超级管道存在安全风险,针对国内某型核电厂带嵌入式管嘴的超级管道,利用管嘴热挤压成型工艺对其进行优化设计。依据该型核电厂主蒸汽管道的尺寸,按ASME规范的要求设计超级管道热挤压管嘴,挤压管嘴的内轮廓倒角半径r_(2)、外轮廓倒角半径r_(0)、外轮廓偏角θ和挤压高度h_(0)是设计过程中的4个重要尺寸。基于Abaqus软件,采用应力分析和成型仿真的方法,研究这4个尺寸对热挤压管嘴的强度和成型的影响,优化了这4个尺寸的取值方法,据此方法设计超级管道热挤压管嘴,并完成试验件的制造和性能试验,结果表明,按此方法设计超级管道满足核电厂设计要求。研究和优化的某型核电厂超级管道热挤压管嘴的设计方法,可为其他核电厂超级管道的设计提供参考。 展开更多
关键词 超级管道 热挤压管嘴 应力分析 成型仿真
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爆破阀热态性能试验模拟分析
20
作者 倪超 苑景田 +2 位作者 黄若涛 武心壮 夏栓 《中国设备工程》 2017年第23期94-95,共2页
爆破阀作为非能动核电厂非能动堆芯冷却系统(PXS)的关键设备,其流通能力关系到核电厂事故工况下的反应堆安全。本文基于爆破阀试验台架,利用系统分析程序RELAP5建立分析模型,对热态性能试验进行了计算和设计验证,计算结果表明,通过对进... 爆破阀作为非能动核电厂非能动堆芯冷却系统(PXS)的关键设备,其流通能力关系到核电厂事故工况下的反应堆安全。本文基于爆破阀试验台架,利用系统分析程序RELAP5建立分析模型,对热态性能试验进行了计算和设计验证,计算结果表明,通过对进出口水罐压力进行调节,预期可以满足设计目标。 展开更多
关键词 爆破阀 流通能力 试验台架 热态性能试验 RELAP5
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