支管有-無泄漏的T型管道流體流動與傳熱的熱波動研究.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。T型結(jié)構管道常因管內(nèi)流場的熱波動而產(chǎn)生疲勞熱應力，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)濟損失。近幾十年來，由熱波動而導致的熱疲勞，進而引發(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T型管道內(nèi)的熱疲勞問題極為重視，并開展了眾多研究，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T型管道內(nèi)有/無泄漏時的流場情況進行數(shù)值模擬。在研究過程中，首先通過大渦模擬對T型管道中無泄漏時的流場熱波動情況進行數(shù)值模擬，獲得了T型管道內(nèi)的瞬時流場和溫度場，并將瞬時溫度的數(shù)值模擬結(jié)果與文獻中的實驗結(jié)果進行了對比，發(fā)現(xiàn)二者具有較高的吻合度，從而驗證了大渦模擬的準確性和可靠性，為T型管內(nèi)有/無泄漏的的流動與傳熱大渦模擬奠定了堅實的理論基礎。
　　 在CFD數(shù)值模擬和實驗驗證的基礎上，分別對有/無泄漏的彎管支管和直管支管的熱波

3、動進行了研究，并獲得了T型管內(nèi)的流場分布情況。研究表明:在T型管道有/無泄漏時，支管靠近主管的位置處都出現(xiàn)了漩渦現(xiàn)象。同時還發(fā)現(xiàn)，管道有/無泄漏，管道的泄漏量的不同，T型結(jié)構管道的不同等等，都會對管道內(nèi)部的流場分布情況產(chǎn)生較大的影響。
　　 研究管道熱疲勞現(xiàn)象對石油化工、核電領域具有相當重要的意義。通過對管道設備熱疲勞進行有效而及時的預測和評估能夠有助于對工廠安全管理以及生命周期進行評價，有助于對管壁熱疲勞進行預防、優(yōu)化管道的安