【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于职业卫生工程，具体涉及一种高温蒸汽管路振动特性的模拟方法。
技术介绍
1、蒸汽管道在核工业领域应用普遍，是核动力系统的重要组成部分，其在运行过程中可能会因局部结构振动等原因产生应力集中或破坏，从而影响整个动力系统的正常运行。因此，为确保管路系统稳定可靠的运行，对其开展振动特性研究显得尤为重要。
2、国外的专家学者对管道振动问题的研究起步很早，其中管道振动研究的开端是声波在管道中的传播特性与管壁阻抗之间的关系分析。由于1950年在阿拉伯地区发生的输油管路严重振动事故，管道的振动问题便开始备受关注。广大学者先后讨论了管路模型结构的频率特性；又基于流固耦合动力学模型，进行了有限元法分析；通过有限元技术描述了流体结构相互作用的机理，并且发现与实测结果十分吻合。因此，有限元法在管道流固耦合振动方面的研究得到了广泛应用。
3、国内很多学者广泛运用adina、ansys等仿真软件对有关物体振动问题进行讨论和分析，验证了模拟仿真方法的可行性和有效性。对于蒸汽管路的振动特性研究，有关学者通过对输流管路及元件动力学模型的改进，成功地利用传递矩阵算法计算了蒸汽管路系统的动力学特性。有关学者利用ansys软件对蒸汽管道进行模型设计与建立，并通过静态下的应力计算验证了管道设计的可靠性。
4、但总体来讲，对介质为高温蒸汽的管路的研究还处于起步摸索阶段。
技术实现思路
1、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高温蒸汽管路振动特性的模拟方法，以进行
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高温蒸汽管路振动特性的模拟方法，包括：进行高温蒸汽管路的建模；建立双向耦合分析流程；进行网格划分；流体流动特性求解；耦合求解；结果后处理。
3、进一步，所述建立双向耦合分析流程时，需定义流体与固体的材料属性。
4、进一步，所述进行网格划分具体为：在模型模块定义固体域与流体域，对两个域进行网格划分和网格无关系检验。
5、进一步，所述网格划分时，采用网格划分工具划分结构化网格，并对弯管段进行网格加密，然后在几何模块里进行固体模型内表面流体域的抽取，在流体域表面绘制边界层网格。
6、进一步，所述网格无关系检验具体为：通过在进行划分网格时改变局部尺寸大小来调整网格的轴向密度，得到多种疏密程度的网格，其中，在流体流动特性分析过程中，取u型弯管模型的某一固定截面来监测不同网格密度下的某参数变化情况，若发现相邻网格密度之间的某参数结果差值在3％以内，认为此时计算结果对网格数量不敏感，计算结果不随网格加密而发生明显的变化，由此确定合适的全局网格尺寸。
7、进一步，所述流体流动特性求解具体为：在流体分析模块开展流体流动特性分析，通过相关参数计算，确定合适的湍流模型，设置流固耦合面及边界条件，设置求解、迭代方式，开展流体流动特性分析，待分析结果收敛后，进行结果分析，了解流动参数对管道静态特性的影响。
8、进一步，所述耦合求解具体为：对固体域的网格、材料属性、流固耦合面、管路固定方式等设置情况进行确认核实，将流体域分析结果导入耦合模块，确认后开展系统耦合设置，最后进行流固耦合计算。
9、进一步，所述结果后处理具体为：待耦合计算曲线收敛后，在后处理模块开展后处理分析，稳定状态下固体模型等效应变及应力分布情况，以及其他计算结果。
10、进一步，所述后处理分析包括不同时刻的流场压力云图、流线图、固体形变图。
11、本专利技术的效果在于：针对目前工业领域中应用较广泛的u型弯管模型，采用网格无关性检验、介质流动特性分析、频谱特性分析、流固耦合等技术，具有系统耦合性好、结果可信度高的特点；该方法通过对管路振动问题进行双向耦合对比分析，得出更加贴合实际的仿真结果，提高了结果精度；蒸汽作为一种气液两相流体，通过参数设计，将流体的其他物性参数(如压力、速度等)也考虑进来，提高了仿真结果的可信度。
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【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：付建宇，薛向明，杨彪，杨鑫，武晓燕，古晓娜，张妍，苏丽霞，杨雪，柴栋良，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
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