[发明专利]针对阀下游排放管的载荷分析方法

说明书

本发明公开了针对阀下游排放管的载荷分析方法，为了计算获得排放载荷，需要首先进行初始和边界条件设定、然后进行热工水力分析、最后将热工水力分析结果通过高效便捷的方法转换为载荷。其中，比较关键的技术点在于：热工水力分析过程中关键模型的选取以及怎样将热工水力分析结果通过一定的手段转换为载荷结果。

技术领域

本发明涉及核电站排放管线载荷分析领域，具体涉及针对阀下游排放管的载荷分析方法。

背景技术

如图1所示，水封体排放管线是由依次连接的稳压器2、U型管状的水封体管5、安全阀3、阀下游排放管1、卸压箱4组成；

在安全阀(或卸压阀)的上游，由于考虑到稳压器安全阀的不凝性气体泄漏等因素，安全阀(或卸压阀)与稳压器汽空间连接管线上有一段底部充水的U型管状的水封体管5，起到水封的作用以密封不凝性气体、保持稳压器安全阀体的温度等。

当任一安全阀(或卸压阀)开启时，水封体管5内的水封体会在压力差的作用下、在很短的时间内(不到1秒)通过阀下游排放管，从而对阀下游排放管造成一定的冲击力。为了确保该瞬态对阀下游排放管造成的冲击力在阀下游排放管的承受范围之内，需要通过热工水力计算及力学处理过程来研究瞬态过程中产生的排放载荷，从而为阀下游排放管设计(包括材料、布置、尺寸等)、支撑设计提供技术支持。

目前，国内没有能够计算水封体排放管线中阀下游排放管载荷的分析方法。

发明内容

本发明目的在于提供针对阀下游排放管的载荷分析方法。

本发明通过下述技术方案实现：

针对水封体排放管线的载荷分析模型构建方法，包括以下步骤：

在能够模拟两相传热传质过程、临界流、汽液界面追踪的平台中，构建阀下游排放管模型，同时构建稳压器模型、水封体管模型、安全阀模型、卸压箱模型，将稳压器模型、水封体管模型、安全阀模型、阀下游排放管模型、卸压箱模型通过边界连接和数据传递连接的方式连通构成水封体排放管线模型；其中，阀下游排放管模型是由n个节块模型通过边界连接和数据传递连接的方式连通构成，n个节块模型一一对应于沿阀下游排放管轴向、对阀下游排放管分段划分为形成的n个控制体节块，每段控制体节块的长度控制在10cm-20cm的范围内；

所述稳压器模型包括与稳压器对应的热工水力分析模型B，安全阀模型包括与安全阀对应的热工水力分析模型，卸压箱模型包括与卸压箱对应的热工水力分析模型D，水封体管模型包括与水封体管对应的热工水力分析模型E，节块模型包括与控制体节块对应的热工水力分析模型a，阀下游排放管模型包括与阀下游排放管对应的热工水力分析模型A，热工水力分析模型A由n个热工水力分析模型a通过边界连接和数据传递连接的方式连通构成，水封体排放管线模型包括由热工水力分析模型A、热工水力分析模型B、热工水力分析模型C、热工水力分析模型D、热工水力分析模型E通过边界连接和数据传递连接的方式连通构成与水封体排放管线对应的热工水力分析模型Z；

构建阀下游排放管载荷分析模型：以热工水力分析模型a输出的热工水力分析结果信息集a作为输入变量和热工水力分析模型A输出的热工水力分析结果信息集A作为输入变量，以阀下游排放管载荷为解释变量，从而构建起阀下游排放管载荷分析模型。

本发明的设计原理为：

在现有技术中，对于阀下游排放管载荷的分析一般采用的方法是：直接采用软件建立力学模型，其做法是将稳压器排放系统分为稳压器和管道系统两个部分，分别采用不同的简化方法进行模拟，最后将2个有限元模型耦合在一起，从而对整个稳压器排放系统进行力学分析。