| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第15-34页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第15-16页 |
| 1.1.1 核能在能源结构中的重要作用 | 第15页 |
| 1.1.2 核电发展现状 | 第15页 |
| 1.1.3 核电站安全运行 | 第15-16页 |
| 1.2 安全阀简介 | 第16-20页 |
| 1.2.1 常用安全阀介绍 | 第17-18页 |
| 1.2.2 安全阀基本性能要求 | 第18-19页 |
| 1.2.3 弹簧式安全阀的工作原理 | 第19-20页 |
| 1.3 安全阀研究进展 | 第20-27页 |
| 1.3.1 国外研究进展 | 第20-25页 |
| 1.3.2 国内研究进展 | 第25-27页 |
| 1.4 耦合分析法在阀门中的应用研究进展 | 第27-28页 |
| 1.5 计算流体力学理论基础 | 第28-31页 |
| 1.5.1 流体动力学概述 | 第28页 |
| 1.5.2 流体力学控制方程 | 第28-30页 |
| 1.5.3 湍流模型 | 第30页 |
| 1.5.4 数值求解方法 | 第30-31页 |
| 1.6 现有研究的不足与本文研究内容 | 第31-34页 |
| 1.6.1 现有研究的难点与不足 | 第31-32页 |
| 1.6.2 本文研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 高温高压蒸汽安全阀动作性能试验与模拟研究 | 第34-63页 |
| 2.1 热态试验 | 第34-43页 |
| 2.1.1 试验台架简介 | 第34-37页 |
| 2.1.2 储能器大小设计方法简述 | 第37-38页 |
| 2.1.3 排量试验精度分析 | 第38-39页 |
| 2.1.4 动作试验精度分析 | 第39-40页 |
| 2.1.5 试验步骤介绍 | 第40-41页 |
| 2.1.6 试验结果及分析 | 第41-42页 |
| 2.1.7 本热态试验装置与方法的优点 | 第42-43页 |
| 2.2 数值仿真模型分析及网格划分 | 第43-47页 |
| 2.2.1 仿真模型分析及简化 | 第43-44页 |
| 2.2.2 流体域的分割 | 第44-45页 |
| 2.2.3 IECM网格划分 | 第45-47页 |
| 2.3 CFX前处理及计算设置 | 第47-51页 |
| 2.3.1 阀瓣位移动力学分析 | 第47-49页 |
| 2.3.2 CEL语言编译 | 第49页 |
| 2.3.3 计算域及相关边界条件设置 | 第49-50页 |
| 2.3.4 时间步长选择 | 第50页 |
| 2.3.5 网格无关性验证 | 第50-51页 |
| 2.4 结果与分析 | 第51-62页 |
| 2.4.1 HTHPPRV的动作性能分析 | 第51-53页 |
| 2.4.2 出口大容器对安全阀动作性能的影响 | 第53-54页 |
| 2.4.3 阻尼对安全阀动作性能的影响 | 第54页 |
| 2.4.4 马赫数和排量随时间的变化 | 第54-57页 |
| 2.4.5 流体物理性质对安全阀动作性能的影响 | 第57-58页 |
| 2.4.6 过热度对安全阀动作性能的影响 | 第58页 |
| 2.4.7 上下调节圈对安全阀动作性能的影响 | 第58-60页 |
| 2.4.8 额定开高和弹簧刚度对安全阀动作性能的影响 | 第60-62页 |
| 2.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第3章 基于响应面法的核电主蒸汽安全阀启闭压差预测研究 | 第63-87页 |
| 3.1 引言 | 第63页 |
| 3.2 核电主蒸汽安全阀介绍 | 第63-64页 |
| 3.2.1 NPMSPRV结构简介 | 第63页 |
| 3.2.2 NPMSPRV工作原理介绍 | 第63-64页 |
| 3.3 CFX前处理 | 第64-67页 |
| 3.3.1 模型简化及网格划分 | 第64-66页 |
| 3.3.2 阀瓣及调节套位移动力学分析 | 第66-67页 |
| 3.3.3 CEL语言编译 | 第67页 |
| 3.3.4 计算域及相关边界条件设置 | 第67页 |
| 3.3.5 时间步长选择与网格无关性验证 | 第67页 |
| 3.4 模拟结果与讨论 | 第67-75页 |
| 3.4.1 模拟结果验证 | 第67-68页 |
| 3.4.2 背压腔对安全阀动作性能的影响 | 第68-70页 |
| 3.4.3 马赫数云图和速度矢量图 | 第70-72页 |
| 3.4.4 温度云图 | 第72-73页 |
| 3.4.5 调节套位置对主蒸汽安全阀动作性能的影响 | 第73-75页 |
| 3.5 响应面方法概述 | 第75-76页 |
| 3.5.1 响应面法基本原理 | 第75页 |
| 3.5.2 响应面分析的试验设计方法 | 第75页 |
| 3.5.3 响应面模型的几种形式 | 第75页 |
| 3.5.4 响应面有效性评价 | 第75-76页 |
| 3.6 基于响应面法的数学模型的建立 | 第76-80页 |
| 3.6.1 中心复合设计 | 第76-77页 |
| 3.6.2 响应面方法及模型分析 | 第77-80页 |
| 3.7 结果与讨论 | 第80-85页 |
| 3.7.1 单一因素对启闭压差的影响 | 第80-82页 |
| 3.7.2 响应面方法下各个因素交互作用对启闭压差的影响 | 第82-83页 |
| 3.7.3 启闭压差预测模型简化 | 第83-85页 |
| 3.8 本章小结 | 第85-87页 |
| 第4章 地震工况下安全阀流固耦合动态模拟方法探究 | 第87-99页 |
| 4.1 引言 | 第87页 |
| 4.2 流固耦合分析介绍 | 第87-89页 |
| 4.2.1 流固耦合简介 | 第87页 |
| 4.2.2 流固耦合控制方程 | 第87-88页 |
| 4.2.3 ANSYS流固耦合分析 | 第88-89页 |
| 4.3 安全阀流固耦合模型分析 | 第89-90页 |
| 4.4 安全阀流固耦合数值建模 | 第90-93页 |
| 4.4.1 三维实体模型建立 | 第90-92页 |
| 4.4.2 网格划分 | 第92-93页 |
| 4.4.3 计算设置 | 第93页 |
| 4.5 结果与讨论 | 第93-98页 |
| 4.5.1 安全阀流固耦合动作性能 | 第93-94页 |
| 4.5.2 流场及排量分析 | 第94-95页 |
| 4.5.3 固体结构网格位移及应力分析 | 第95-97页 |
| 4.5.4 数值阻尼系数对安全阀动作性能的影响 | 第97页 |
| 4.5.5 地震波对安全阀动作性能的影响 | 第97-98页 |
| 4.6 本章小结 | 第98-99页 |
| 第5章 安全阀运动部件表面强化研究 | 第99-117页 |
| 5.1 引言 | 第99-100页 |
| 5.2 WC/Ni柔性布复合涂层制备 | 第100-104页 |
| 5.2.1 基体材料的选择 | 第100页 |
| 5.2.2 WC颗粒的选择 | 第100-101页 |
| 5.2.3 钎料的选择 | 第101-102页 |
| 5.2.4 柔性布粘结剂的选择 | 第102页 |
| 5.2.5 柔性布涂层加工过程 | 第102-104页 |
| 5.3 涂层性能表征方法 | 第104-106页 |
| 5.3.1 微观结构 | 第104页 |
| 5.3.2 元素分析 | 第104页 |
| 5.3.3 显微硬度测试 | 第104页 |
| 5.3.4 耐磨性测试 | 第104-105页 |
| 5.3.5 耐冲蚀性测试 | 第105-106页 |
| 5.4 涂层微观形貌、元素分析与硬度测试 | 第106-110页 |
| 5.4.1 微观形貌 | 第106-107页 |
| 5.4.2 元素分析 | 第107-108页 |
| 5.4.3 涂层的显微硬度 | 第108页 |
| 5.4.4 单个WC颗粒分析 | 第108-110页 |
| 5.5 柔性布涂层的耐磨损性能 | 第110-113页 |
| 5.5.1 涂层磨损量 | 第110-111页 |
| 5.5.2 涂层磨损表面形貌 | 第111-112页 |
| 5.5.3 涂层磨损机理分析 | 第112-113页 |
| 5.6 柔性布涂层的耐冲蚀性能 | 第113-116页 |
| 5.6.1 涂层冲蚀量 | 第113-114页 |
| 5.6.2 涂层冲蚀表面形貌 | 第114-115页 |
| 5.6.3 涂层冲蚀机理分析 | 第115-116页 |
| 5.7 本章小结 | 第116-117页 |
| 第6章 总结与展望 | 第117-120页 |
| 6.1 主要结论 | 第117-118页 |
| 6.2 主要创新点 | 第118-119页 |
| 6.3 后期工作展望 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-128页 |
| 致谢 | 第128-130页 |
| 攻读博士学位期间所获得的成果 | 第130-131页 |
