支管有-無(wú)泄漏的T型管道流體流動(dòng)與傳熱的熱波動(dòng)研究.pdf

1、在石油化工、核電站等的管路系統(tǒng)中，T型管道是一種使用非常廣泛的管道結(jié)構(gòu)。T型結(jié)構(gòu)管道常因管內(nèi)流場(chǎng)的熱波動(dòng)而產(chǎn)生疲勞熱應(yīng)力，容易致使管道因熱疲勞而產(chǎn)生失效現(xiàn)象，從而造成重大事故和經(jīng)濟(jì)損失。近幾十年來(lái)，由熱波動(dòng)而導(dǎo)致的熱疲勞，進(jìn)而引發(fā)的核電站管道系統(tǒng)泄漏事故已多次發(fā)生，從而使得人們對(duì)T型管道內(nèi)的熱疲勞問(wèn)題極為重視，并開(kāi)展了眾多研究，取得了一系列成果。
　　 本課題采用大渦模擬（LargeEddySimulation-LES）湍流模型

2、對(duì)T型管道內(nèi)有/無(wú)泄漏時(shí)的流場(chǎng)情況進(jìn)行數(shù)值模擬。在研究過(guò)程中，首先通過(guò)大渦模擬對(duì)T型管道中無(wú)泄漏時(shí)的流場(chǎng)熱波動(dòng)情況進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得了T型管道內(nèi)的瞬時(shí)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)，并將瞬時(shí)溫度的數(shù)值模擬結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者具有較高的吻合度，從而驗(yàn)證了大渦模擬的準(zhǔn)確性和可靠性，為T(mén)型管內(nèi)有/無(wú)泄漏的的流動(dòng)與傳熱大渦模擬奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
　　 在CFD數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，分別對(duì)有/無(wú)泄漏的彎管支管和直管支管的熱波

3、動(dòng)進(jìn)行了研究，并獲得了T型管內(nèi)的流場(chǎng)分布情況。研究表明:在T型管道有/無(wú)泄漏時(shí)，支管靠近主管的位置處都出現(xiàn)了漩渦現(xiàn)象。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，管道有/無(wú)泄漏，管道的泄漏量的不同，T型結(jié)構(gòu)管道的不同等等，都會(huì)對(duì)管道內(nèi)部的流場(chǎng)分布情況產(chǎn)生較大的影響。
　　 研究管道熱疲勞現(xiàn)象對(duì)石油化工、核電領(lǐng)域具有相當(dāng)重要的意義。通過(guò)對(duì)管道設(shè)備熱疲勞進(jìn)行有效而及時(shí)的預(yù)測(cè)和評(píng)估能夠有助于對(duì)工廠安全管理以及生命周期進(jìn)行評(píng)價(jià)，有助于對(duì)管壁熱疲勞進(jìn)行預(yù)防、優(yōu)化管道的安