基于ANSYS的蒸汽发生器传热管流致振动分析程序 被引量：9

1

作者 朱勇 秦加明 +2 位作者 任红兵 左超平 韩同行 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期17-20,共4页

基于通用有限元软件ANSYS的APDL语言编写蒸汽发生器传热管流致振动分析程序。采用三维梁单元建立传热管有限元模型,对传热管进行模态分析,计算传热管的流弹不稳定率和湍流激励响应,并与专用流致振动计算软件分析结果进行对比。结果表明... 基于通用有限元软件ANSYS的APDL语言编写蒸汽发生器传热管流致振动分析程序。采用三维梁单元建立传热管有限元模型,对传热管进行模态分析,计算传热管的流弹不稳定率和湍流激励响应,并与专用流致振动计算软件分析结果进行对比。结果表明,模态分析以及流弹不稳定率计算结果与流致振动专用计算软件分析结果一致,湍流激励响应更偏于保守。计算程序基于通用有限元软件,较专用软件建模方便、可读性强、适用范围广泛,可大大提高实际工程分析效率。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 传热管 流致振动 ANSYS-APDL

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耦合一、二次侧换热的蒸汽发生器二次侧流场分析 被引量：7

2

作者 丛腾龙 田文喜 +1 位作者 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1398-1405,共8页

蒸汽发生器(SG)内三维两相流场可为流致振动分析提供输入条件。本文基于FLUENT采用多孔介质模型对SG二次侧流场进行求解。在动量方程中添加管束附加阻力,分别计算横流和顺流管束阻力,同时考虑了下降段、支承板和汽水分离器阻力。在能量... 蒸汽发生器(SG)内三维两相流场可为流致振动分析提供输入条件。本文基于FLUENT采用多孔介质模型对SG二次侧流场进行求解。在动量方程中添加管束附加阻力,分别计算横流和顺流管束阻力,同时考虑了下降段、支承板和汽水分离器阻力。在能量方程中,将一、二次侧换热量三维分布作为二次侧流场的能量源项,在计算中采用耦合迭代求解。计算结果与总体设计值符合较好。计算结果同时显示,二次侧流场分布极不均匀;进入第一级汽水分离器的工质最大、最小流动含汽率分别为0.75和0.07;一、二次侧平均换热系数分别为15 856.5和63 623.0 W/(m2·K),二次侧最大换热系数为122 862.9W/(m2·K),U型管外壁面平均热流密度为149.9kW/m2;U型管弯管段最大横流速度约为4.06m/s;冷侧冲刷U型管的横流能量(ρu2)大于热侧,其值为1 145J/m3。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 二次侧 多孔介质 流致振动

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防振条间隙对蒸汽发生器U形管固有频率影响敏感性分析 被引量：5

3

作者 谭蔚 姜淞元 +2 位作者 熊光明 贾占斌 郭凯 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期53-57,共5页

为满足安装与制造的要求,在蒸汽发生器U形管部位防振条与换热管乊间存在一定量的间隙,从而导致了防振条约束强度的不确定性,因此对其间隙进行敏感性分析十分必要。通过数值模拟中的模态分析,采用弹簧刚度表征防振条间隙对支撑强度的影... 为满足安装与制造的要求,在蒸汽发生器U形管部位防振条与换热管乊间存在一定量的间隙,从而导致了防振条约束强度的不确定性,因此对其间隙进行敏感性分析十分必要。通过数值模拟中的模态分析,采用弹簧刚度表征防振条间隙对支撑强度的影响。结果显示,当防振条全部完全失效时,对1阶固有频率的影响较大,可使其减小88.15%;单点约束失效对固有频率影响较小,最大仅可使1阶固有频率减小2.65%;各个支撑位置中,临近直管段且连续的2点约束失效时影响最大,可使1阶固有频率减小23.58%。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 防振条间隙 敏感性分析 流致振动 数值模拟

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核电厂凝汽器汽流激振问题研究与预防

4

作者 祖帅 陈杰 +4 位作者 车银辉 汪国山 赵清森 张强 吴振鹏 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期191-197,共7页

针对某类型核电厂凝汽器在单列运行时发生多起因汽流激振导致的钛管开裂事件,采用基于多孔介质模型的计算流体动力学(CFD)方法对该凝汽器的喉部和管束区汽侧流场进行全三维数值仿真,计算得到凝汽器在多个单列运行工况下的汽侧速度场与... 针对某类型核电厂凝汽器在单列运行时发生多起因汽流激振导致的钛管开裂事件,采用基于多孔介质模型的计算流体动力学(CFD)方法对该凝汽器的喉部和管束区汽侧流场进行全三维数值仿真,计算得到凝汽器在多个单列运行工况下的汽侧速度场与钛管汽流激振风险系数分布。根据仿真计算结果,该凝汽器单列运行时,在靠近凝汽器垂直中心线的换热模块空冷区上方的指缝区表层钛管发生汽流激振的风险较高,为降低汽流激振风险需要考虑在相关位置安装防振条或实施预防性堵管。根据凝汽器单列运行泄漏工况数值仿真计算结果与核电机组实际运行记录,建议该核电厂凝汽器单列运行时在夏季、冬季工况下机组安全运行电功率限值分别为900 MW和600 MW。该凝汽器钛管跨距偏大,为了避免发生汽流激振现象,应将钛管跨距缩短到610.5 mm以下。 展开更多

关键词 凝汽器 单列运行 汽流激振 电功率限值 流场 数值仿真

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横向流下螺旋管束流致振动研究

5

作者 翟延飞 丁振宇 +2 位作者 唐迪 杨佳欢 包士毅 《高技术通讯》 CAS 2023年第1期97-105,共9页

螺旋管式换热器结构紧凑、热补偿性优良,用于小型模块化核反应堆中,其壳程内的流致振动(FIV)是诱发换热管失效的一个重要原因。针对核电站中的螺旋管式蒸汽发生器内部螺旋管流致振动问题,建立考虑支撑结构约束下的螺旋管有限元模型,采... 螺旋管式换热器结构紧凑、热补偿性优良,用于小型模块化核反应堆中,其壳程内的流致振动(FIV)是诱发换热管失效的一个重要原因。针对核电站中的螺旋管式蒸汽发生器内部螺旋管流致振动问题,建立考虑支撑结构约束下的螺旋管有限元模型,采用三阶模态叠加下的计算流体动力学(CFD)/计算结构动力学(CSD)耦合方法,研究了相邻管的振动对目标管振动的影响。研究结果表明,三阶模态叠加耦合方法能更加精确地模拟换热管振动响应,流场中相邻两管的振动对目标管升力方向上的振动有明显的削弱现象。 展开更多

关键词 螺旋管式蒸汽发生器 流致振动(FIV) 模态叠加 计算流体动力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合

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蒸汽发生器防振条偏移对管束流致振动及磨损的影响分析 被引量：3

6

作者 朱勇 韩同行 任红兵 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期29-32,共4页

某电厂蒸汽发生器在进行役前涡流检查时发现第3组防振条向冷侧偏移约10°。基于蒸汽发生器管束流致振动专用分析软件GERBOISE分别对防振条偏移前后管束的流弹特性、湍流激励响应以及微振磨损进行计算;通过对比防振条偏移前后的计算... 某电厂蒸汽发生器在进行役前涡流检查时发现第3组防振条向冷侧偏移约10°。基于蒸汽发生器管束流致振动专用分析软件GERBOISE分别对防振条偏移前后管束的流弹特性、湍流激励响应以及微振磨损进行计算;通过对比防振条偏移前后的计算结果,评估防振条偏移对管束流致振动和微振磨损的影响。评估结果表明,防振条的偏移不会导致传热管出现不可接受的流致振动和过量的微振磨损。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 防振条偏移 流致振动 微振磨损

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汽轮机气流激振故障的原因分析 被引量：3

7

作者 鲍丛 《现代制造技术与装备》 2016年第7期117-117,119,共2页

汽轮机发生气流激振故障的原因主要是有蒸汽涡动、调节级气流扰动、转子与气缸摩擦造成的强迫振动等,蒸汽涡动是造成汽轮机气流激振故障的主要原因。本文将分析汽轮机气流激振故障产生的原因,并研究蒸汽激振力出现的原理,最后提出气流... 汽轮机发生气流激振故障的原因主要是有蒸汽涡动、调节级气流扰动、转子与气缸摩擦造成的强迫振动等,蒸汽涡动是造成汽轮机气流激振故障的主要原因。本文将分析汽轮机气流激振故障产生的原因,并研究蒸汽激振力出现的原理,最后提出气流激振的诊断和维修建议。 展开更多

关键词 汽轮机 气流激振 故障 原因

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蒸汽发生器U形管束抗振条设计

8

作者 严新容 《化工管理》 2022年第18期118-121,共4页

蒸汽发生器U形管束产生流致振动的主要机制是流体-弹性不稳定性,合理的传热管支撑设计是防止流致振动产生的关键。压水堆核电厂蒸汽发生器U型管弯管支撑均采用V形抗振条。V形抗振条支撑安装简单、轻便可靠,且已经过实践检验。较为成熟... 蒸汽发生器U形管束产生流致振动的主要机制是流体-弹性不稳定性,合理的传热管支撑设计是防止流致振动产生的关键。压水堆核电厂蒸汽发生器U型管弯管支撑均采用V形抗振条。V形抗振条支撑安装简单、轻便可靠,且已经过实践检验。较为成熟的设计方法是:考虑传热管与抗振条材料相容性;根据装配工况和正常运行工况尺寸的变化确定抗振条尺寸和安装深度;最后提出了抗振条制造、焊接和运输过程的设计要求。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 流致振动 U形管 抗振条

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某电厂350MW汽轮发电机组振动分析 被引量：1

9

作者 王锐 《通信电源技术》 2019年第9期281-282,共2页

对某电厂350 MW汽轮机在调试期间出现的4瓦X向、6瓦X向、高负荷后2瓦X、Y向振动大的现象进行了分析,对其处理过程做了较为详细的总结。对冲转参数、轴封蒸汽温度对汽轮机冲转过程中的振动影响进行了深入分析,对高负荷下汽流激振的现场... 对某电厂350 MW汽轮机在调试期间出现的4瓦X向、6瓦X向、高负荷后2瓦X、Y向振动大的现象进行了分析,对其处理过程做了较为详细的总结。对冲转参数、轴封蒸汽温度对汽轮机冲转过程中的振动影响进行了深入分析,对高负荷下汽流激振的现场数据、振动特征进行了全方位解读,同时还对中压叶轮冷却蒸汽流量变化对轴承振动的影响做了较为深入的分析,以便为同类型机组类似的振动故障提供参考。 展开更多

关键词 冲转参数 振动 汽流激振 叶轮冷却

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船用滑油冷却器运行性能分析及流致振动研究 被引量：1

10

作者 杨元龙 刘元春 吴宇平 《船舶工程》 北大核心 2016年第5期33-37,共5页

为研究船用滑油冷却器流致振动和微振磨损问题,摸索滑油冷却器易发生振动破损的薄弱部位。建立滑油冷却器壳侧及管侧的三维计算模型,采用流固耦合计算方法计算滑油冷却器壳侧滑油和管侧冷却水的耦合压力场、耦合流速场及耦合温度场,获... 为研究船用滑油冷却器流致振动和微振磨损问题,摸索滑油冷却器易发生振动破损的薄弱部位。建立滑油冷却器壳侧及管侧的三维计算模型,采用流固耦合计算方法计算滑油冷却器壳侧滑油和管侧冷却水的耦合压力场、耦合流速场及耦合温度场,获得压力、流速、温度等关键运行参数的分布规律。基于管壳式换热器流致振动的诱发机理,揭示与流致振动密切相关的壳侧流体流动能量分布规律。由于滑油横向冲刷换热管束,促使壳侧流体掺混剧烈,导致壳侧流体压力场和速度场剧烈脉动,温度场不均匀分布,壳侧对流传热系数呈先降低再快速升高变化的规律。根据滑油流动能量分布图谱,判定滑油冷却器进、出口区域的换热管束承受流致振动破损较为严重,其中进口区域换热管承受流致振动破损最严重。 展开更多

关键词 滑油冷却器 蒸汽动力 流致振动 运行性能

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螺旋管管束流体诱发振动的实验研究 被引量：5

11

作者 薄涵亮 宋志坚 +2 位作者 沈时芳 贾斗南 陈学俊 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期232-237,共6页

根据200MW高温气冷堆蒸汽发生器的结构参数建立了实验研究模型,并针对相邻两层旋向相同的螺旋管管束,在横向流的冲刷下,对管子的动态响应进行了实验研究。实验结果表明,螺旋管管束的流体诱发振动响应与直管相比存在一定的差别;200MW高... 根据200MW高温气冷堆蒸汽发生器的结构参数建立了实验研究模型,并针对相邻两层旋向相同的螺旋管管束,在横向流的冲刷下,对管子的动态响应进行了实验研究。实验结果表明,螺旋管管束的流体诱发振动响应与直管相比存在一定的差别;200MW高温气冷堆蒸汽发生器的设计避免了管束的大振幅振动。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 螺旋管 振动 管道

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蒸汽发生器U形管湍流抖振及微动磨损研究 被引量：8

12

作者 刘丽艳 王一鹏 +3 位作者 朱勇 熊光明 王钰淇 谭蔚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期35-40,共6页

建立了蒸汽发生器最大弯管半径的U形管的实体模型及梁单元模型,使用软件Abaqus显式动力学研究其振动响应。使用实体模型研究防振条(AVBs)支撑下的U形管的振动响应,并通过实体模型与梁单元模型结果的对比,研究防振条在梁单元模型中的支... 建立了蒸汽发生器最大弯管半径的U形管的实体模型及梁单元模型,使用软件Abaqus显式动力学研究其振动响应。使用实体模型研究防振条(AVBs)支撑下的U形管的振动响应,并通过实体模型与梁单元模型结果的对比,研究防振条在梁单元模型中的支撑简化形式;通过改变防振条支撑间隙,研究间隙对U形管的振动响应及微动磨损的影响规律。分析表明:梁单元模型中,防振条支撑可近似简化为简支;防振条间隙增大,使U形管的支撑效果弱化,但振幅变化不大,而磨损功率下降趋势明显;蒸汽发生器的设计应综合考虑支撑有效性及磨损情况,将支撑间隙控制在合理范围内。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 流致振动 防振条(AVBs) 间隙 非线性振动

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抗振条面内接触刚度对蒸汽发生器传热管流致振动的影响 被引量：8

13

作者 唐力晨 谢永诚 +3 位作者 景益 钱浩 张可丰 霍永忠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期645-652,共8页

流弹性失稳是引起蒸汽发生器传热管管束失效的一种主要原因。在相同流场条件下,传热管是否出现流弹性失稳与其模态频率直接相关。在实际结构中,抗振条对U型传热管弯管段面内支撑机理与面外的方向上不同,是通过摩擦约束实现的。这使得在... 流弹性失稳是引起蒸汽发生器传热管管束失效的一种主要原因。在相同流场条件下,传热管是否出现流弹性失稳与其模态频率直接相关。在实际结构中,抗振条对U型传热管弯管段面内支撑机理与面外的方向上不同,是通过摩擦约束实现的。这使得在模态分析计算中,传热管弯管段支撑处的边界条件设置非常重要。本文将传热管与抗振条接触点处的面外边界条件假设为简支,而在面内方向上用弹簧来模拟抗振条对传热管的摩擦约束。同时,通过改变弹簧刚度,讨论了不同强弱的面内支撑对传热管流致振动的影响。分析结果表明,当抗振条与传热管面内接触刚度较弱时,面内流弹性失稳可能较面外流弹性失稳出现得更早。 展开更多

关键词 蒸汽发生器传热管 U型管 面内流致振动 流弹性失稳 接触刚度

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基于凝汽器蒸汽流场的管束汽流激振评估研究

14

作者 张莉 陈仁军 +1 位作者 汪昆 张冬 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第3期193-197,240,共6页

凝汽器管束在高速蒸汽冲刷作用下可能会产生汽流激振现象,全面评估管束的汽流激振对保障机组安全运行具有重要的安全意义。采用数值模拟方法,在某核电机组凝汽器若干工况下,对其喉部和壳侧进行蒸汽流场的数值模拟,然后基于凝汽器蒸汽流... 凝汽器管束在高速蒸汽冲刷作用下可能会产生汽流激振现象,全面评估管束的汽流激振对保障机组安全运行具有重要的安全意义。采用数值模拟方法,在某核电机组凝汽器若干工况下,对其喉部和壳侧进行蒸汽流场的数值模拟,然后基于凝汽器蒸汽流场分布,分别以最大许用跨距和临界横流速度为评估准则对管束进行汽流激振评估。研究结果表明:对于所研究的核电机组凝汽器,在管束轴向方向上,靠近壳体壁面侧的管束的中段位置为发生汽流激振的危险区;在管束横截面方向上,靠近壳体壁面侧的管束模块上方“树枝”通道外层的冷却管发生汽流激振的可能性很大,且高加疏水工况会加大靠近有闪蒸器这一侧壳体壁面的管束模块在该处汽流激振的可能性;半侧隔离工况下,各管束模块两侧中间位置“树枝”通道外层冷却管有发生汽流激振的可能性。 展开更多

关键词 凝汽器 流场 数值模拟 汽流激振

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蒸汽发生器管束支撑结构对传热管完整性的影响分析 被引量：6

15

作者 崔素文 杨芝栋 任红兵 《压力容器》 北大核心 2020年第10期52-56,共5页

蒸汽发生器管束支撑结构对传热管完整性影响重大。以梅花孔支撑板和栅格支撑板这两种典型的管束支撑结构为例,分别对管束支撑结构的通透性、流场特性、间隙换热特性、泥渣沉积行为及其对流致振动性能的影响进行研究,以分析其对传热管完... 蒸汽发生器管束支撑结构对传热管完整性影响重大。以梅花孔支撑板和栅格支撑板这两种典型的管束支撑结构为例,分别对管束支撑结构的通透性、流场特性、间隙换热特性、泥渣沉积行为及其对流致振动性能的影响进行研究,以分析其对传热管完整性的影响。根据分析结果,针对不同管束支撑结构的改进方向提出了建议。 展开更多

关键词 蒸汽发生器传热管 梅花孔支撑板 栅格支撑板 热工水力性能 流致振动

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330MW汽轮机前箱振动异音分析与处理 被引量：1

16

作者 沙德生 邹歆 李芊 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第2期149-152,共4页

某330MW汽轮机运行中,前箱突发振动且伴随明显的异常声响,经过振动信号频谱分析及对变工况调节等参数的相关性分析,确定了故障范围,通过理论分析和经验公式计算,最终确定了故障产生的根源。对汽轮机进汽短管密封环进行更换,振动及异音... 某330MW汽轮机运行中,前箱突发振动且伴随明显的异常声响,经过振动信号频谱分析及对变工况调节等参数的相关性分析,确定了故障范围,通过理论分析和经验公式计算,最终确定了故障产生的根源。对汽轮机进汽短管密封环进行更换,振动及异音现象消除,机组连续稳定运行。 展开更多

关键词 汽流 激振 共振 寿命

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单缸抽汽125MW汽轮机组2号轴承突发振动的原因及对策 被引量：1

17

作者 黄燕 《热力透平》 2007年第3期184-186,共3页

对跳机时运行工况的数据采用频谱分析方法进行详细的分析,找出轴承振动超标的原因为汽流激振。对汽流激振问题进行剖析,阐述了汽流激振的特征和避免汽流激振的实质性措施,提出了运行中采用的解决方法和相关建议。

关键词 汽轮机 振动 汽流激振 对策

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