第33卷
第2期
2013年
6月
核科学与工程
Nuclear Science and Engineering
Vol.33No.2
Jun.2013
基于流固耦合的铅铋回路冷却器应力分析
黄善清，黄群英，高胜，姜志忠，王苏豪，FDS团队
（中国科学院核能安全技术研究所，安徽合肥230031)
摘要：基于流固耦合的方法对KYLIN-I液态铅整回路中的冷卸器进行了应力分析与强度评定。首先在ANSYSFluent中进行计算流体动力学CFD(ComputationalFluid Dynamics)分析，获得了冷却器中准确的温度分布；然后将冷却器的温度以热载荷的形式导人ANSYSMechanical软件中，并考虑流体的静压载荷，设计了两种不同工况，开展冷却器结构静力分析；最后基于JB4732一95标准对计算结果进行应力分类和强度评定。结果表明，换热管与管壳连接处存在应力集中现象，但结构仍然满足强度要求，冷却器的结构设计方案合理、可行。
关键词：流固合；铅铋回路；冷却器；应力分析
中图分类号：TL353
文章标患码：A
文章编号：0258-0918(2013)02-0186-08
StressAnalysisfortheCoolerofLead-bismuth
Loop Based on Fluid-solid Coupling HUANG Shan-qing,HUANG Qun-ying,GAO Sheng, JIANG Zhi-zhong,WANG Su-hao,FDS Team
(Institute of Nuclear Energy Safety Technology, Chinese Academy of Sciences, Hefei of Anhui Prov. 230031, China) Abstract: The objective is to perform the stress analysis and strength evaluation of the cooler of liquid lead-bismuth loop KYLIN-II by using fluid-solid coupling method. First, the computational fluid dynamics (CFD) analysis of the cooler was completed in the ANSYS Fluent software, then the temperature results were imported to the ANSYS Mechanical software as thermal loads. Subsequently, regarding the press caused by fluid, static structure analyses were carried out in two different conditions. Finally, stress classification and strength evaluation were done based on standard JB4732-95. It indicated that strength of the cooler could meet design requirements. So the design proposal of the cooler was reasonable.
Key words; fluid-solid coupling;lead-bismuth loop;cooler;stress analysis 收稿日期：2013-01-28；修回日期：2013-02-27
基金项目：国家自然科学基金重点支持项目"加速器驱动次临界维膜态安全过程与影响机理研究”资助项目(91026004)，中国科学院战略性先导科技专项"ADS随变系统"资助项目（XDA03040000）
作者简介：黄善清（1984一），男，谢北武汉人，在读博士生，核能科学与工程专业 186