核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究

王斌斌; 王丹

doi:10.20190/j.cnki.02580918.202501020

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核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究

核安全 | 更新时间：2025-11-14

- 核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究
- 核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究
- 核科学与工程 2025年45卷第1期页码：155-163
- 作者机构：
  
  1. 中国核电工程有限公司
  2. 西安热工研究院有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中国核电工程有限公司科研(No.KY21097)
- DOI：10.20190/j.cnki.02580918.202501020
  中图分类号： TM623
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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王斌斌, 王丹. 核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究[J]. 核科学与工程, 2025,45(1):155-163.

王斌斌, 王丹. 核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究[J]. 2025, 45(1): 155-163.
王斌斌, 王丹. 核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究[J]. 核科学与工程, 2025,45(1):155-163. DOI： 10.20190/j.cnki.02580918.202501020.

王斌斌, 王丹. 核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究[J]. 2025, 45(1): 155-163. DOI： 10.20190/j.cnki.02580918.202501020.

摘要

蒸汽高压调节阀是控制核电厂汽轮机启停和功率变化的重要装置，其流固耦合特性对汽轮机系统的安全可靠运行具有重要影响。考虑阀开度的随机性建立了高压调节阀的流体动力学模型和阀杆-球头的结构接触模型，并基于计算流体力学(CFD)动网格技术和有限元方法对高压调节阀的流固耦合特性及其疲劳强度进行了数值分析。通过流体动力学分析发现高压调节阀的开度变化将直接引起管道及阀门内部显著的压力波动，产生漩涡脱落；波动压力载荷作用下结构接触模型动力学分析发现动态应力在高应力均值下上下交变，易引起螺纹齿面磨损并导致疲劳失效。研究表明，高压调节阀开度的随机性对结构疲劳具有重要影响，对高压调节阀的设计和改进具有借鉴意义。

Abstract

关键词

Keywords

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耐热钢棒[S].2007.

Koichi Yonezawa,Ryohei Ogawa,Kanako Ogi,Tomofumi Takino,Yoshinobu Tsujimoto,Takahide Endo,Kenichi Tezuka,Ryo Morita,Fumio Inada.Flow-induced vibration of a steam control valve[J].Journal of Fluids and Structures,2012.

Song Xue Guan,Wang Lin,Park Young Chul.Transient Analysis of a Spring-Loaded Pressure Safety Valve Using Computational Fluid Dynamics (CFD)[J].Journal of Pressure Vessel Technology,2010.

D Zhang,A Engeda,J R Hardin,R H Aungier.Experimental study of steam turbine control valves[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science,2004.

D Zhang,A Engeda.Venturi valves for steam turbines and improved design considerations[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy,2003.

曾立飞,高登攀,张永海,毛靖儒,范宇.汽轮机调节阀阀杆系统振动分析及减振方法[J].热力发电,2018(12).

张洲全,涂湛,何可龙,朱辉,江波.汽轮机高压主汽阀阀杆断裂原因分析[J].汽轮机技术,2016(01).

方小峰.高压调门油动机与阀门连接球头脱落原因分析[J].设备管理与维修,2016(01).

曾立飞,刘观伟,毛靖儒,武剑波,王顺森,张俊杰,徐亚涛.调节阀振动对阀内流场影响的数值模拟[J].中国电机工程学报,2015(08).

曹芳,王勇,安延涛,谢玉东.大型煤气调节阀流固耦合分析[J].机床与液压,2011(11).

张林茂,陈峰,刘子夫,李江冲.300MW机组高压调节汽阀阀杆脱落或断裂的故障分析与处理[J].电力技术,2009(06).

李勇,曹丽华,刘莎.汽轮机调节汽门数学模型的建立方法研究[J].汽轮机技术,2008(04).

刘华坪,陈浮,马波.基于动网格与UDF技术的阀门流场数值模拟[J].汽轮机技术,2008(02).

相晓伟,毛靖儒,孙弼.汽轮机调节阀通流及损失特性研究[J].西安交通大学学报,2006(07).

相晓伟,毛靖儒,孙弼,孙奇,唐清舟,商宇,王建录.汽轮机调节阀全工况三维流场特性的数值研究[J].西安交通大学学报,2006(03).

石娟,姚征,马明轩.调节阀内三维流动与启闭过程的数值模拟及分析[J].上海理工大学学报,2005(06).

毛靖儒,屠珊,孙弼,刘全恩.汽轮机调节阀内流动特性的试验研究[J].工程热物理学报,2002(06).

杜占波,张荻,李思琦,孙弼.透平进气阀箱阀体稳定性及改型方案的数值研究[J].汽轮机技术,1999(05).

郑绍臣，高福升.汽轮机调速汽门阀杆断裂原因及结构改进[J].中国电力,1996(10).

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