摘要：以双端断裂后的高能管道为研究对象,对蒸汽射流过程进行了数值模拟.研究了滞止压力、管道壁面摩擦对喷射锥和射流冲击力的影响,总结了喷射锥内速度、温度、压力的规律.并将不同入口条件下的射流冲击力与使用设计准则计算结果进行了比较,探究了设计准则在超出适用压力范围时,有关公式和方法的适用性.模拟结果表明,蒸汽射流在出破口平面后一段距离内,压力和温度迅速下降,速度迅速上升,随后均有波动变化,最终随着逐渐远离喷嘴出口,速度、温度逐渐下降,压力趋近于大气压.喷射锥初始扩散角度、射流影响范围及射流冲击力与入口压力正相关,与喷管壁面粗糙度负相关.设计准则对射流初始扩散角度的假设不具有普遍性,当压力较大时,实际射流初始扩散角度大于规范规定的45°.设计准则评定冲击射流全部喷射到平板的冲击效应时,标准对于理想无摩擦的管道喷射冲击力可以精准预测,但使用标准对实际有壁面摩擦的管道射流冲击力进行评估时,会存在一定偏差,且随着壁面粗糙度和压力的增加,评估偏差程度会增大.

摘要：高能管道在冲击载荷的作用下，结构会发生大挠度变形。为了预测高能管道的最大变形挠度，本文基于膜力因子法（MFM）推导了适用于该结构的膜力因子，建立了相较于传统方法更便捷的跨中挠度计算方法，并与数值模拟结果和试验结果进行了对比，验证了其准确性。研究结果表明：MFM对管道结构挠度预测有较高的准确度；跨中挠度的大小由变量因子控制，跨中挠度随着冲击荷载与管道长度的增加而增加，随着塑性极限弯矩的增加而减小。由于MFM未考虑截面塌陷所耗散的能量，所以对于椭圆化程度较高的管道，挠度预测结果与实际情况相比偏大，但是由于管道内部高能流体的支承，管道的塌陷效应不明显，因此该方法可用于对高能管道大挠度变形进行预测。针对塌陷程度较高的管道，结合塌陷模型对MFM预测结果进行了修正，大大提高了预测方法的准确性。

摘要：为有效应对核电站高能管道假想破口所产生的动力学效应,设计阶段必须根据力学分析结果采取实体隔离或加设防甩击限制器等措施。根据高能管道假想破口力学模型,给出了喷射力、喷射动能和特征长度的计算方法,并根据能量平衡原理提出了一种基于双线性法的H型防甩击限制器设计与校核方法。

摘要：对全新布置的高能管道系统进行力学分析时,初始布置管道的力学分析结果往往不能满足规范和相关规定的要求,需对管道系统的布置(管道走向、支承位置和功能)进行调整。力学分析结果满足要求后,还需确认管道布置所需的空间是否可行,为得到相对合理的管道布置方案,需反复进行调整和协调。介绍一种尽可能减少管道调整和协调次数的优化分析方法,并以实例介绍该方法的应用过程。通过对实例的力学分析,详细讲述高能管道的力学分析过程、特殊应力指数的计算方法和计算结果评定。结果表明,该优化分析方法可提高管道系统布置优化的效率,是一种实用有效的方法。

摘要：基于Abaqus软件对核电站高能管道的甩击过程及Ω形防甩件的防甩性能进行了仿真分析。通过分析常见U型防甩件的变形和破坏过程,提出采用Ω形设计的防甩件取代U型防甩件,并给出了Ω形防甩件的具体几何尺寸。通过有限元软件Abaqus建立管道-Ω形防甩件系统模型,对甩击过程进行数值模拟分析。结果表明,相较于U型防甩件,Ω形防甩件能够显著地降低甩击过程中的应力峰值,减小甩击力,提高高能管道系统的安全性。

摘要：以AP1000核电站汽轮机房第一跨主蒸汽与主给水管道为例进行断裂甩管分析,对管道布置进行优化,以减少管道破口,为合理设计防甩约束提供必要的参考数据。采用基于能量平衡的有限差分理论推导以及有限元动力分析计算,对管道甩击动能的分析方法进行了研究,合理计算了作用于防甩靶物的动能。最后通过分析靶击物以确定是否设置防甩装置,并论证了甩管不会对核岛厂房等重要关注构筑物造成不可接受的损伤。

摘要：介绍核电厂高能管道破前漏(LBB)分析技术的发展背景、应用现状和一般分析流程。综述LBB分析技术规范文件和研究文献,并对LBB分析技术中需要解决的问题进行分析。

摘要：高能管道是核电站中重要管道系统,当发生破裂甩击时危害性极大,因此需要对高能管道进行甩击防护。基于动力分析有限元程序LS-DYNA建立了管道-限制件系统模型,通过调取系统能量、位移和甩击力时程曲线对管道甩击过程进行分析,并将计算结果与试验数据进行验证;针对甩击过程的能量和应力进行计算,并对支架防甩击性能的影响因素进行详细分析。结果表明,仿真计算具有足够的准确性,支架吸能性能和受力状况可以通过支架形式、结构以及材料参数进行调控。该研究结果对防甩击支架设计及优化具有一定参考价值。

摘要：为评估高能管道断裂甩击下压扁钢管型约束件的动态性能,搭建气液联控式试验台模拟管道甩击过程,并利用ANSYS软件对该试验过程进行数值仿真,通过试验与仿真中的位移、速度和支反力时程曲线的对比分析,验证了数值仿真模型的可靠性。在此基础上,采用数值仿真方法研究约束件几何参数、冲击位置对其吸能特性及力学性能的影响规律。结果表明:在冲击过程中约束件的最大变形量、吸能量随直径增大而增大,随壁厚的增大而减小;支反力峰值、能量吸收速率随壁厚增大而增大,随直径增大而减小;冲击位置越靠近约束件两端变形量越大,支反力越小,能量吸收速率越慢。

摘要：在压水堆核电站的设计中需要考虑管道破裂产生的动态效应,这些动态效应会使相关的管道、设备和构筑物中产生非常大的动态载荷,这些载荷不仅提升了电站的设计难度,还直接影响电站的经济性和安全性。本文介绍了几种常用的消除高能管道破裂动态效应的方法,通过这些方法的应用可以减少甚至不再考虑管道破裂动态效应,可以简化核电站设计。本文介绍了几种方法各自的特点、应用范围,并对其在在役电厂应用的可行性给出了建议。