基于蒸汽干燥器声疲劳比例模型试验的声固耦合动力相似准则推导

摘要

核电厂蒸汽干燥器上裂纹的存在威胁电厂的正常运行,导致电厂计划外停堆和低功率下运行.研究表明,主蒸汽管线中的声共振现象及由此产生的声载荷是造成干燥器严重裂纹失效的主因.由于干燥器结构的复杂性和声固耦合作用,需采用比例模型试验的方法来研究干燥器的声疲劳机理.本文根据相似学第二定理,从弹性力学和声学的基本控制方程出发,推导了蒸汽干燥器声疲劳问题的尺度相似律和声固耦合模型试验的相似比例关系,藉此指导干燥器声疲劳模型试验的开展,确保在模型试验中重现实际电厂干燥器上发生的重要物理现象,为最终开发出干燥器防治声共振的设计和校核方法打下理论基础.