浮动核电站安全壳泄漏率指标分配

[目的]为了探索船用堆安全壳整体和局部泄漏率水平,明确安全壳密封性试验验收准则标准,并开展安全壳周围舱室的气载放射性物质浓度分析。[方法]基于陆上核电站安全壳密封性试验标准,根据"标准分析-提出指标-验证指标"的总体思路,开展浮动核电站泄漏率指标分配、泄漏率计算和可行性分析研究。[结果]结果表明,设计基准事故工况下,浮动核电站安全壳整体泄漏率应控制在3‰/24 h左右,B类和C类贯穿件泄漏率分配分别占整体泄漏率的10%和50%;在试验工况下,安全壳整体泄漏率考虑25%的设计余量。[结论]泄漏率数值分析计算结果满足指标要求,并具有较好的设计余量,对明确安全壳密封性试验验收准则具有重要参考价值。     

硬密封结构中密封介质泄漏率的数值计算研究

为了研究硬密封结构中密封粗糙接触面的形貌特征对密封性能的影响,本文结合密封粗糙区域的流动模拟结果和微观力学接触过程,提出了硬密封结构中密封介质泄漏率的理论预测模型。通过泄漏率理论预测结果同参考文献中实验数据的对比,确定了理论预测模型的准确性,在此基础上进一步研究了粗糙面粗糙度、粗糙峰的形状等因素对密封性能的影响,最终的研究成果对复合金属垫片法兰垫片密封性能优化设计有着重要指导意义。     

油污水分离装置用安全阀密封性能可靠性的分析

在装置最高工作压力大于密封试验压力(即90%整定压力)时,通过优化设计、改进加工工艺,从而提高安全阀密封性能等级,降低安全阀的最小比压.在同等条件下,降低了安全阀的最小比压,就增加了安全阀密封性能可靠性,减少了有害物质的泄漏.试验证明,提高安全阀密封性能等级、降低最小比压是确保阀门密封性能可靠性的基础.     

密封环结构形式对泄漏量影响的数值模拟

以4种不同结构类型的密封环为研究对象,分别对不同工况下4种不同结构的密封环进行泄漏量计算及内部流场分析,得出密封环的泄漏量与压力转速等条件有关,且在相同工况下,圆形蜂窝状密封环的密封性能优于其他3种结构的密封环。     

竖直上升管内超临界CO2异常传热机理研究

[目的]小通道内的换热已被广泛应用于核反应堆与航天发动机冷却等方面.为保证该系统内热力装置安全、高效运行,需系统、深入研究超临界CO2的传热规律与异常传热机理.[方法]通过CFD数值模拟,对不同质量流速下内径为2 mm的竖直上升管中超临界CO2的换热随热流密度与压力的变化规律展开研究,并对传热强化与传热恶化工况下不同截...     

基于Ansys的舰用大尺寸异形密封圈双向密封性能数值研究

基于Ansys软件对大尺寸异形密封圈的双向密封性能进行数值计算和研究。介绍了利用有限元仿真软件进行密封圈密封性能数值计算和基于计算结果进行密封性能评估的方法,为解决大尺寸密封结构存在较大配合误差使得双向完全密封难度较大的问题,设计了异形密封圈,并分别计算和分析异形密封圈在安装压缩作用、上部密封压力作用和下部密封压力作用等3种典型工况下不同压缩量的双向密封性能。仿真结果表明:设计的异形密封圈在密封结构存在较大配合误差时能够实现良好的双向密封,验证了密封结构设计的合理性。本文研究可为其他舰用大尺寸密封结构的设计和数值计算提供参考和指导。     

锚泊绞车旋转端面密封装置技术

针对水下某深度锚泊绞车旋转端面密封性差的问题,研发出一种锚泊绞车旋转端面密封装置,对该装置中的静密封环和动密封环建立物理模型,在不同压力情况下进行仿真,得出动密封环的变形量、应力及接触间隙云图,从而进一步验证锚泊绞车旋转端面密封性的可行性。     

二回路非能动余热排出系统设计要素分析

[目的]为研究二回路非能动余热排出系统(PRHRS)的运行特性,[方法]借助瞬态热工安全分析程序RELAP5,建立主冷却剂系统和二回路非能动余热排出系统的仿真模型。对二回路非能动余热排出系统的3个关键设计要素(设计负荷、应急补水箱及蒸汽侧隔离阀开启速度)开展全部电源丧失事故及单侧主给水管道断裂事故工况下的瞬态计算和对比分析,[结果]分析结果表明:设计负荷需综合考虑系统安全性与冷却速率;应急补水箱向蒸汽发生器注水有利于事故后的初期冷却,而降低隔离阀开启速度可改善系统的启动特性。[结论]计算分析结果可为核动力装置二回路非能动余热排出系统设计提供参考。     

蒸汽动力系统在不同工况下的凝水分配协调性分析

[目的]为满足蒸汽动力系统在不同工况下的使用要求,需开展凝水分配协调性分析和管路优化设计.[方法]基于Flowmaster仿真计算软件,建立凝水系统的管网仿真模型,分析低工况和高工况下的凝水系统压力和流量分配情况,并相应提出降低水柜安装高度和调整系统管路连接方式这2种优化设计方案.[结果]计算结果表明:在低工况下,当凝...     

高压周隙密封三维热弹流理论研究

对高压周隙密封开展三维热弹流理论研究,在润滑理论基础上建立密封理论计算模型,采用有限差分法和有限元法对偏微分控制方程组进行数值求解.计算掌握了不同转速、进油压力和间隙条件下高压周隙密封的性能,分析比较了上述不同几何工况条件下高压周隙密封性能变化规律.     

船舶艉轴密封装置与防护罩可能出现的问题及其解决办法

<正>0引言船舶艉轴密封因各种原因可能会出现泄漏,海水进入密封腔,使后密封油箱滑油乳化(见图1),严重时滑油向外泄漏至海面,导致港口当局滞留或罚款,或者海水向内泄漏,使得艉管滑油乳化,润滑油膜失效,导致艉轴承高温甚至烧毁等严重事故,给船舶带来严重的安全隐患。艉轴密封装置设计不当或安装不当是引发艉轴密封泄漏的主要原因。另外,防护罩结构不合理或安装不当,容易使渔网缠绕。渔网进入密封腔引发艉     

大型LNG船发电机室的燃气管线泄漏分析北大核心CSCD

[目的]目前,由双燃料发动机组成的电力推进系统是大型液化天然气(LNG)船的主流推进方式,必须对爆炸性可燃气体进行安全可靠性的定性、定量评估,以规避潜在风险。[方法]以某双燃料电力推进大型LNG船发电机室为研究对象,对其内部不同区域的燃气(天然气)泄漏工况进行模拟分析。根据泄漏发生的形式、位置和速率等定义危险泄漏工况,选择雷诺应力模型为湍流模型,采用计算流体力学(CFD)软件Fluent对发电机室燃气供应管线的5个泄漏点进行持续泄漏模拟计算,并将泄漏扩散结果与舱室通风的流场速度分布相结合,得到不同区域发生泄漏后的天然气扩散趋势和浓度分布。[结果]根据仿真模拟结果优化了可燃气体探测器布置方案,并明确了排气风机无需进行防爆设计。[结论]研究结果可为有限空间内通风条件下的可燃气体泄漏事故分析防范提供参考,并且适用于燃烧爆炸破坏的定量评估,用以指导结构强度设计。     

液压技术可靠的密封系统

密封系统的研发者和生产商对液压件工艺有严格的要求。应用方面,如滑动式密封装置固定式密封装置,航空和航天工业,许多其它领域的运用有许多不同之处。有的场合压力达60MPa,标准温度在-40℃到＋300℃范围,还涉及到不同工况环境,例如潮湿和严重的污染。剧烈的振动,压力峰值出现和侧向力等。确保整个使用环境条件下的工况可靠性,     

船用卧式滑动轴承的迷宫密封研究

以船用卧式滑动轴承轴端的迷宫密封为研究对象,运用CFD软件Fluent对迷宫空腔中的流场和泄漏特性进行研究。通过数值仿真,得出了压比、齿形、转速和迷宫几何尺寸等因素对迷宫密封泄漏量的影响。结合迷宫密封机理以及各影响因素,重新设计了滑动轴承的密封结构。结合船用卧式滑动轴承的实际工况,搭建一套可以模拟滑动轴承在水平、倾斜和高流量(28L/min~90L/min)等工况下工作的试验台。通过试验验证了密封结构设计的合理性。     

大型LNG船发电机室的燃气管线泄漏分析

[目的]目前,由双燃料发动机组成的电力推进系统是大型液化天然气(LNG)船的主流推进方式,必须对爆炸性可燃气体进行安全可靠性的定性、定量评估,以规避潜在风险。[方法]以某双燃料电力推进大型LNG船发电机室为研究对象,对其内部不同区域的燃气(天然气)泄漏工况进行模拟分析。根据泄漏发生的形式、位置和速率等定义危险泄漏工况,选择雷诺应力模型为湍流模型,采用计算流体力学(CFD)软件Fluent对发电机室燃气供应管线的5个泄漏点进行持续泄漏模拟计算,并将泄漏扩散结果与舱室通风的流场速度分布相结合,得到不同区域发生泄漏后的天然气扩散趋势和浓度分布。[结果]根据仿真模拟结果优化了可燃气体探测器布置方案,并明确了排气风机无需进行防爆设计。[结论]研究结果可为有限空间内通风条件下的可燃气体泄漏事故分析防范提供参考,并且适用于燃烧爆炸破坏的定量评估,用以指导结构强度设计。     

船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用 CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

船舶微过热蒸汽发生系统供汽性能研究

为提高船舶微过热蒸汽发生系统的稳定性和优化微过热系统性能参数,探析稳态、动态工况下微过热蒸汽发生系统供汽响应特性。本文以船舶微过热蒸汽发生系统为机理模型,采用CFD模拟方法计算了微过热蒸汽发生系统速度场、压力场和温度场的稳态分布规律,引入实际微过热蒸汽系统运行参数作为边界条件,开展微过热蒸汽发生系统供汽性能动态研究,得到过热蒸汽掺混流量、饱和蒸汽掺混流量、微过热蒸汽压力和温度等关键性能参数的动态变化规律,并提出微过热蒸汽掺混因子,定量表征微过热蒸汽系统掺混特性及其对蒸汽温度影响规律。计算结果显示,在微过热蒸汽供汽过程中,饱和蒸汽系统管路压降大于过热蒸汽压降,微过热蒸汽压力不断降低,过热蒸汽和饱和蒸汽掺混流量增大,促使蒸汽掺混因子减小,导致微过热蒸汽温度略有降低。基于微过热供汽性能参数的分析,说明船舶微过热蒸汽发生系统供汽响应方案满足用汽设备的要求,可用于船舶蒸汽动力系统的设计。     

快装式汽轮发电机组边界条件试验研究

针对某汽轮发电机组在实际运行过程中出现的蒸汽参数大幅波动、蒸汽参数偏离设计工况等恶劣条件,开展汽轮发电机组边界条件试验研究,试验在汽轮发电机组专用试验台位进行。通过试验,得出了额定温度时,汽轮机具备带满载的最低蒸汽压力为3.0 MPa;提出了额定蒸汽压力时,具备带满载的最低蒸汽温度为300℃;得出了高参数蒸汽参数下,汽轮机具备超载的最低蒸汽参数为425℃;得出了高低参数条件下,蒸汽温度变化40℃稳态调速率变化≤0.3%、温度变化对机组动态特性影响较小,温度变化时,机组调速器瞬态调速率及稳定时间基本无变化;得出了抽气器最低工作蒸汽压力为1.3 MPa,当蒸汽压力低于1.0 MPa时,将无法满足机组汽封抽汽系统的使用需求,为实际汽轮发电机组的使用提供了试验依据及数据支撑。     

船用二回路系统全工况热力计算方法及特性分析

[目的]为便捷高效地对船用核动力装置二回路系统进行全面的热力计算,[方法]针对船用核动力二回路系统的特点,综合考虑核动力装置主汽轮机组以及各辅助设备,立足几种典型工况下的设备参数和热平衡计算结果,建立二回路系统全工况数学模型,提出一种全工况计算方法。在最高工况和最低工况之间均匀设置多个主机功率,将主机功率作为输入自变量。通过多层嵌套循环实现系统各设备热力参数同步变化,得出全部工况下主要设备的耗汽量、工质在各换热节点的温度以及动力装置总耗汽量和效率等参数随工况变化的规律。分析上述变化规律的原因,并将计算结果与设计值进行对比。[结果]结果表明,系统参数误差较小,满足计算精度要求。[结论]计算方法以及得出的变化规律为二回路系统的参数匹配特性计算和研究提供了思路。     

蒸汽浸没射流与凝结数值仿真分析

[目的]船用蒸汽动力系统进行蒸汽排放时,蒸汽射流冷凝是一个常见的物理过程。为了充分掌握此类开放空间纯蒸汽浸没射流的基础物理现象,采用Mixture两相流模型开展CFD仿真研究。[方法]基于实验结果对传热关系式进行修正,以汽相体积份额为0.95作为度量汽羽长度的临界分数,对比分析不同凝水温度和进口压力条件下浸没射流冷凝汽羽的空间分布、速度场、温度场及压力场分布特性。[结果]仿真结果表明:不同的进口条件将影响浸没射流冷凝汽羽的形态;在稳定的浸没射流冷凝过程中,汽羽核心区呈现出相对低温的状态,汽羽轴向的压力分布呈现出波动状态;验证了汽羽内部膨胀—压缩波的存在性,且随着蒸汽进口压力的增加,膨胀—压缩波的波动振幅和空间范围也随之增加。[结论]研究成果可为蒸汽射流冷凝的优化设计提供参考。