水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法技术

本发明专利技术公开了水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法，测量得出水质杂质含量数据，使用其对电站散热器管道进行冲蚀模拟；根据电站散热器管道数据参数，建立三维散热器管道模型；使用结构网格进行网格划分；根据水质杂质含量数据分别给定杂质的密度；设置其壁面恢复系数；模拟得出的冲蚀速率数据，计算得到管壁厚度；根据电站散热器运行和检修数据，将其与模型数据加以验证；如符合，则给出电站散热器的更换时间；如不符合，需根据检修数据对冲蚀数值模型参数进行校正，重新验证模型直至符合。本发明专利技术方法解决了现有技术中存在的对散热器管道冲蚀情况难以获取、检修时机无法掌握的问题，降低了水轮机检修的成本。降低了水轮机检修的成本。降低了水轮机检修的成本。

【技术实现步骤摘要】
水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法


[0001]本专利技术属于水电机组散热器管壁冲蚀预测
，具体涉及一种水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法。

技术介绍

[0002]在水电站中，装配的散热器数量众多，每台水电机组的油槽及定子都安装有不同数量的散热器，以达到为水电机组降温的作用。一旦机组温度散不出去，就需要停机检修，严重时还可造成安全事故。散热器材料主要是紫铜或不锈钢，介质主要是耦合剂、打井取水或直接电站取水，耦合剂具有腐蚀性，会腐蚀管壁，打井取水成本较高并且各地区水质不一样，含沙量高的地区就会冲蚀散热器管壁，选用电站取水方便且成本低廉，但来水中会含有泥沙等异物，冲蚀磨损管壁，甚至堵塞管道。因此，对管道冲蚀情况的精确预测是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法，解决了现有技术中存在的对散热器管道冲蚀情况难以获取、检修时机无法掌握的问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是；
[0005]水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法，具体按照如下步骤进行：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：步骤1：对电站冷却水水质进行分析检验，得出水质杂质含量数据；步骤2：根据电站散热器管道尺寸数据参数，建立三维散热器管道模型；步骤3：将三维模型导入ANSYS
‑
ICEM软件，并进行网格划分；步骤4：将划分好的网格导入ANSYS
‑
Fluent，将其边界条件设置为连续相边界条件和离散项边界条件；假定杂质的质量不会发生变化，离散相与连续相之间没有热量传递，根据水质杂质含量数据分别给定杂质的密度；步骤5：设置流体计算，选择控制方程为雷诺时均方程组，近壁区域采用标准壁面函数处理，壁面边界条件选择静止壁面和无滑移壁面边界条件；在离散相模型中选择Interaction with Continuous Phase选项来激活双向耦合，根据实际服务器设定求解杂质轨道的最大时间步数和沙粒轨迹的计算频率，激活随机轨道模型和冲蚀模型，设定沙粒轨迹的计算频率为五，即每五次连续相迭代计算之后进行一次离散相迭代，然后将更新后的离散相的热量、质量和动量方程叠加到下一步的连续相方程，将流体运动的控制方程与沙粒运动的控制方程进行交替耦合求解，直至计算收敛，实现流体与沙粒之间的双向耦合计算；对动量、湍动能以及湍流耗散率进行离散，迭代步数为10000步，平均残差设置的收敛标准为0.001；使用Fluent中自带的Generic侵蚀模型模拟液固两相流对弯管的冲蚀作用；设置其壁面恢复系数为如下公式(1)：其中：ε
N
为法向恢复系数；ε
T
为切向恢复系数；按照上述方式模拟得出的冲蚀速率数据，根据冲蚀速率数据计算得到管壁厚度；步骤6：根据电站散热器运行和检修数据，将其与模型数据加以验证；如验证符合，则可根据散热器管道壁厚预测系统预测任一运行时间的散热器管道壁厚情况，并给出电站散热器的检修更换时间；如验证不符合，需根据检修数据对冲蚀数值模型参数进行校正，重新验证模型，直至两者符合。2.根据权利要求1所述的水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法，其特征在于，散热器管道壁厚预测系统依赖于数值模拟，其水质杂质含量数据、管道各参数、边界设置和求解器设置均可调。3.根据权利要求1所述的水电机组散热器管壁冲蚀的预测方法，其特征在于，步骤2中，建立三维散...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇飞，张海滨，鄢宜军，李晓飞，蔡银辉，
申请(专利权)人：国能大渡河检修安装有限公司，
类型：发明
国别省市：