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Uncertainty and sensitivity analysis of parameters affecting water hammer pressure wave behaviour

机译:影响水锤压力波行为的参数的不确定性和敏感性分析

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摘要

Die in Rohrleitungen entstehenden Druckstöße können durch schnelle Regelungs-, Anfahr- und Abfahrvorgänge sowie Bedienungsfehler verursacht werden. Dies führt zu Wasserschlägen vor und zu Kavitationsschlägen hinter einem geschlossenen Ventil, die zu Schäden an Rohrleitungen und an Stützkonstruktionen führen können. Das Auftreten von Wasserschlägen in thermo-hydraulischen Systemen wurde von zahlreichen Institutionen unter Anwendung verschiedener, dem Stand von Wissenschaft und Technik entsprechender Thermohydraulik-Codes umfassend untersucht. In der vorliegenden Analyse wurden die Wasserschlag-Versuche des Fraunhofer Instituts für Umwelt-, Si-cherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen miteinbezogen. In dem Beitrag wird der Vergleich der experimentellen Berechnungen unter Verwendung des Best-Estimate-Codes RELAP5/Mod3.3 mit den Messwerten beim Schnellschließen eines Ventils dargelegt. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass der Maximalwert der ersten berechneten Druckwelle mit dem gemessenen Wert sehr gut übereinstimmt. Die durchgeführte Analyse (wie auch andere Analysen) enthält wie jede einzelne Berechnung gewisse Unsicherheiten, bedingt durch Annahmen bezüglich der Ausgangszustände der Systeme, durch Messfehler sowie durch Modellierungsungenauigkei-ten bei der System-Nodalisierung und dem Korrelationscode etc. In dem Beitrag sind die Ergebnisse der Unsicherheits- und der Sensitivitätsanalyse bezüglich der Ausgangszustände und der Modelle der ausgewählten Codes dargestellt.%Pressure surges occurring in pipeline systems may be caused by fast control interference, start up and shut down processes and operation failure. They lead to water hammer upstream the closing valve and cavitational hammer downstream the valve, which may cause considerable damages to the pipeline and the support structures. Appearance of water hammer in thermal-hydraulic systems was widely studied employing different state-of-the-art thermal-hydraulic codes in many organizations. For the analysis water hammer test performed at Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology (UMSICHT) at Oberhausen was considered. This paper presents the comparison of UMSICHT test facility experiment calculations employing the best estimate system code RELAP5/ Mod3.3 to measured water hammer values after fast closure of a valve. The analysis revealed that the calculated first pressure peak, which has the highest value, matches the measured value very well. The performed analysis (as well as any other analyses) as a results of each individual calculation always contains uncertainty owing to initial conditions of installations, errors of measuring systems, errors caused by nodalization of objects at modelling, code correlations, etc. In this connection, results of uncertainty and sensitivity analysis of the initial conditions and code-selected models are shown in the paper.
机译:快速控制,启动和关闭过程以及操作错误可能会导致管道中出现压力波动。这会导致在关闭的阀门前出现水锤,在阀门关闭后会出现气蚀,这可能会损坏管道和支撑结构。许多机构已经使用与科学技术水平相对应的各种热工代码对热工液压系统中水锤的发生进行了广泛的研究。本分析中包括位于奥伯豪森的弗劳恩霍夫环境,安全与能源技术研究所(UMSICHT)的水锤试验。本文显示了当阀门快速关闭时,使用最佳估算代码RELAP5 / Mod3.3进行的实验计算与测量值的比较。研究表明,第一个计算出的压力波的最大值与测量值非常吻合。像其他每项分析一样,进行的分析也包含一些不确定性,这是由于系统的初始状态,测量误差以及系统节点化和相关代码中的建模错误等假设所致。显示了有关初始状态和所选代码模型的不确定性和灵敏度分析。%管道系统中发生的压力波动可能是由于快速控制干扰,启动和关闭过程以及操作故障而引起的。它们会导致关闭阀上游的水锤和阀下游的气锤,这可能会对管道和支撑结构造成相当大的损害。在许多组织中,采用不同的最新热工代码对水锤在热工液压系统中的外观进行了广泛的研究。为了进行分析,考虑了在奥伯豪森的弗劳恩霍夫环境,安全和能源技术研究所(UMSICHT)进行的水锤测试。本文介绍了使用最佳估算系统代码RELAP5 / Mod3.3的UMSICHT测试设施实验计算与阀门快速关闭后测得的水锤值的比较。分析显示,计算出的具有最高值的第一压力峰值与测量值非常匹配。作为每个单独计算结果的已执行分析(以及任何其他分析)始终包含由于安装的初始条件,测量系统的误差,建模时对象的节点化,代码相关性等导致的误差。本文显示了初始条件和代码选择模型的不确定性和敏感性分析结果。

著录项

  • 来源
    《Kerntechnik》 |2006年第6期|p.270-278|共9页
  • 作者单位

    Lithuanian Energy Institute, Breslaujos str. 3, LT-44403 Kaunas, Lithuania;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 原子能技术;
  • 关键词

  • 入库时间 2022-08-18 00:41:37

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