不同流速下AP1000主管道淬火过程温度场的有限元模拟

作者：刘华英; 彭新元; 唐龙书; 李超

来源：金属热处理, 2020, 45(08): 147-152.

DOI：10.13251/j.issn.0254-6051.2020.08.028

• AP1000主管道
• 316LN不锈钢
• 有限元模拟
• 淬火
• 温度场

利用ANSYS有限元软件建立了AP1000核电主管道三维有限元网格模型,根据反传热法计算了0.3、0.5、0.7和1.0 m/s四种不同水流速下316LN不锈钢的表面换热系数,对其淬火过程的温度场进行了模拟,初步探讨了西屋公司提出的180 s冷却至427℃以下的可能性。结果表明:水流流速由0.3 m/s提高到1.0 m/s时,316LN不锈钢的表面换热系数仅由3013 W/(m2·℃)增加至3560 W/(m2·℃)。不同流速下,主管道表面和心部温度均随淬火时间的延长而降低。1.0 m/s流速下,主管道内、外表面温度下降非常快,淬火180 s时温度已降至200℃以下,600 s时已冷却至室温。而主管道管壁中心(壁厚为83 mm)及接管嘴凸台中心部位温度下降较慢,淬火180 s时温度分别在580℃和860℃左右,未能满足西屋公司提出的180 s冷却至427℃以下的要求,淬火530 s左右主管道各部位才能都冷到427℃以下。

• 单位
  南昌航空大学; 南昌航空大学科技学院