Page 77 - 理化检验-物理分册2023年第八期

高 超, 等: 核电厂疏水器壁厚减薄原因

图4 减薄量小处表面SEM 形貌及 XRD分析结果

图5 减薄量小处表面SEM 形貌及 XRD分析结果
状形貌, 底层氧化膜不平整, 呈片状分布, 表面氧化
物疏松, 大量的氧化物颗粒堆积在表面, 氧化物主要
和 FeO 。由图5可知, 材料表面呈不

成分是 Fe 3O 4
规则形貌, 表面附着有极少量氧化物颗粒, 氧化物主
。
要成分为 Fe , 存在少量 Fe 2O 3
1.5 流体作用分析
疏水器减薄处位于疏水器流道内壁, 其结构比
较复杂, 为明确减薄原因, 利用计算流体力学( CFD )
图6 疏水器内部流道三维图
方法进行分析模拟。提取疏水器内部流道区域, 建
y
立几何模型并划分计算网格, 疏水器内部流道三维 算, 直至结果收敛。图7为中分面( z 平面) 处速度
图如图6所示。根据疏水器设计参数, 得到入口流 分布云图及速度矢量分布图。对照现场实际冲刷情
速为5m / s , 作为边界条件输入仿真模型, 开展数值 况可知, 流体在经过进口连接管后流入下方腔室( 浮

迭代计算。根据疏水流动特性, 采用湍流模型, 压力 球所在位置区域), 再进入出口连接腔室, 后经由反
与速度耦合采用二阶迎风格式, 适当减小松弛因子, Z型出口连接管从出口流出。在出口连接管位置,
保证计算收敛性。设置残差为 10 , 执行迭代计 由于两个弯折位置较为接近, 因此在两个弯头连接
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图7 中分面( y z 平面) 速度分布云图及速度矢量分布图
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