一种降低蒸汽发生器微动磨损的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低蒸汽发生器微动磨损的方法，包括对蒸汽发生器中发生微动磨损处建立局部模型；向所述局部模型加载超疏水表面；对蒸汽发生器的流体流动进行数值模拟；分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化；分析在载荷的激励下，蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化，超疏水表面具有较好的减阻性能；在对蒸汽发生器的流体流动进行数值模拟和分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化之后，可以明确在载荷的激励下，超疏水表面对流体的影响，从而明确蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化，在实际运用中，可以根据分析的调整超疏水表面的表征就可以降低蒸汽发生器的微动磨损，具备很好的实用性。具备很好的实用性。具备很好的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种降低蒸汽发生器微动磨损的方法


[0001]本专利技术属于流体力学与振动力学
，具体涉及一种降低蒸汽发生器微动磨损的方法。

技术介绍

[0002]核电厂中的蒸发器在发生二次侧流体流动的时候，可能会引起管子与支撑板(或防振条)产生微动磨损。由现有的研究可知，当流体流速超过一定的临界值时，流体会发生弹性振动，流体弹性激振是引发换热管大幅振动和迅速磨损的主要原因。
[0003]蒸汽发生器中，横向流动或轴向流动会导致管子、防振条或支撑板发生振动，管子的振动会导致防振条或支撑板的碰撞或滑动，此振幅较小，这将导致换热管的局部磨损，把这种表面减发生摩擦的过程称为微动磨损。
[0004]目前国内外研究降低微动磨损的方法主要有以下几种：改进防振条的材料，增强防振条材料的磨损性能；增加防振条与管子接触点的数目；严格控制防振条与管子之间的间隙，精确安装防振条等。但上述方法都存在经济性不高、设计复杂等缺陷。
[0005]目前，降低蒸汽发生器微动磨损没有准确可靠的分析手段。为此，有必要提供一种能够降低蒸汽发生器微动磨损的方法，以在有效降低蒸汽发生器微动磨损的同时，具有较好的易用性和经济性。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种能够对样品进行制造工艺的改善与优化来降低蒸汽发生器微动磨损的方法，实现在有效降低蒸汽发生器微动磨损的同时，具有较好的易用性和经济性。
[0007]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种降低蒸汽发生器微动磨损的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤(1)、对蒸汽发生器中发生微动磨损处建立局部模型；
[0009]步骤(2)、向所述局部模型加载超疏水表面；
[0010]步骤(3)、对蒸汽发生器的流体流动进行数值模拟；
[0011]步骤(4)、分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化；
[0012]步骤(5)、分析在载荷的激励下，蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化。
[0013]可选的，在步骤(1)中，局部模型为传热管模型。
[0014]可选的，在步骤(2)中，向局部模型加载超疏水表面具体包括：
[0015]向局部模型的管道加载超疏水表面；
[0016]向局部模型的防振条加载超疏水表面；
[0017]向局部模型的支撑板加载超疏水表面。
[0018]可选的，在步骤(4)中，分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化具体包括：
[0019]确定超疏水表面的气液比；
[0020]确定流体流动产生的湍流涡强度；
[0021]确定所述流蒸汽发生器产生的结构响应。
[0022]可选的，在步骤(5)中，分析在载荷的激励下，蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化具体包括：
[0023]分析湍流涡强度随气液比的变化关系；
[0024]分析局部模型的振动幅度随湍流涡强度的变化关系；
[0025]分析局部模型的微动磨损随局部模型的振动幅度的变化关系。
[0026]可选的，超疏水表面的气液比GF＝(P
‑
W)/P，其中P是超疏水表面微观结构中形貌周期的长度，W是形貌周期内液体与固体的接触长度。
[0027]本专利技术的效果在于：本专利技术的方法由于向所述局部模型加载超疏水表面；超疏水表面具有较好的减阻性能；在对蒸汽发生器的流体流动进行数值模拟和分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化之后，可以明确在载荷的激励下，超疏水表面对流体的影响，从而明确蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化，在实际运用中，可以根据分析的调整超疏水表面的表征就可以降低蒸汽发生器的微动磨损。
附图说明
[0028]图1是本专利技术的蒸汽发生器中发生微动磨损处的局部模型图；
[0029]图2是本专利技术的降低蒸汽发生器微动磨损的方法的流程图；
[0030]图3是本专利技术的超疏水表面的微观结构示意图；
[0031]图4是本专利技术的湍流涡强度随着超疏水表面的气液比变化的曲线图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。
[0033]如图2所示，本实施例提供一种降低蒸汽发生器微动磨损的方法，包括以下步骤：
[0034]步骤(1)、对蒸汽发生器中发生微动磨损处建立局部模型；如图1所示，本实施例的局部模型为传热管模型。传热管模型包括管道、防振条和支撑板，其中防振条和传热管是抵接的。
[0035]步骤(2)、向所述局部模型加载超疏水表面；向局部模型加载超疏水表面具体包括：向局部模型的管道加载超疏水表面；向局部模型的防振条加载超疏水表面；以及向局部模型的支撑板加载超疏水表面。超疏水表面具有较好的减阻性能。如图3所示，在本实施例中，超疏水表面的气液比GF＝(P
‑
W)/P，其中P是超疏水表面微观结构中形貌周期的长度，W是形貌周期内液体与固体的接触长度。
[0036]步骤(3)、对蒸汽发生器的流体流动进行数值模拟；模拟流体的流速就可以模拟出实际使用时蒸汽发生器的实际流速，而湍流流动与流体的流弹不稳定性引起的激振是引发换热管大幅振动和迅速磨损的主要原因。
[0037]步骤(4)、分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化；在步骤(4)中，分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化具体包括：确定超疏水表面的气液比；确定流体流动产生的湍流涡强度以及确定所述流蒸汽发生器产生的结构响应。
[0038]步骤(5)、分析在载荷的激励下，蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化。在步骤
(5)中，分析在载荷的激励下，蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化具体包括：分析湍流涡强度随气液比的变化关系，流体流动产生的湍流涡强度受超疏水表面的气液比的影响，如图4所示，超疏水表面的气液比越大，流体流动产生的湍流涡强度越小。接着分析局部模型的振动幅度随湍流涡强度的变化关系，可知湍流涡强度越大，振动幅度越大；接着分析局部模型的微动磨损随局部模型的振动幅度的变化关系，可知振动幅度越大，微动磨损越大。
[0039]本专利技术的效果在于：本专利技术的方法由于向所述局部模型加载超疏水表面；超疏水表面具有较好的减阻性能；在对蒸汽发生器的流体流动进行数值模拟和分析流体流动对蒸汽发生器产生的载荷的变化之后，可以明确在载荷的激励下，超疏水表面对流体的影响，从而明确蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化，在实际运用中，可以根据分析的调整超疏水表面的表征就可以降低蒸汽发生器的微动磨损。
[0040]本领域技术人员应该明白，本专利技术的方法和系统并不限于具体实施方式中的实施例，上面的具体描述只是为了解释本专利技术的目的，并非用于限制本专利技术。本领域技术人员根据本专利技术的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本专利技术的技术创新范围，本专利技术的保护范围由权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低蒸汽发生器微动磨损的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)、对蒸汽发生器中发生微动磨损处建立局部模型；步骤(2)、向所述局部模型加载超疏水表面；步骤(3)、对所述蒸汽发生器的流体流动进行数值模拟；步骤(4)、分析流体流动对所述蒸汽发生器产生的载荷的变化；步骤(5)、分析在所述载荷的激励下，所述蒸汽发生器的结构响应与微动磨损变化。2.如权利要求1所述的降低蒸汽发生器微动磨损的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述局部模型为传热管模型。3.如权利要求2所述的降低蒸汽发生器微动磨损的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，向所述局部模型加载超疏水表面具体包括：向所述局部模型的管道加载超疏水表面；向所述局部模型的防振条加载超疏水表面；向所述局部模型的支撑板加载超疏水表面。4.如权利要求1所述的降低蒸汽发生器微动磨损...

【专利技术属性】
技术研发人员：任茜，盛锋，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：