陈柏宇 周照春 孙 燕 陈 爽 欧阳斌 卢 涛*

(1.北京化工大学 机电工程学院， 北京 100029; 2.中国核动力研究设计院， 成都 610200)

引 言

在核电管路系统中，T型管结构主支管流体的温差会使得管道内流体在掺混时出现剧烈的温度波动，引发管道产生热应力，导致疲劳破坏的发生。改变主支管流体的动量比可以使得管道内流体的掺混流型发生变化，进而改变管道内温度的波动区域，从而改善管道的热疲劳情况。Hosseini等[1]通过实验探究了在T型管主管上游有无弯管的情况下，不同主支管流体动量比MR对管道内流体流动的影响，并根据动量比大小将流型分为壁面流(MR>4)、再附着流(1.35

对于流固耦合问题及热疲劳评估问题，国内外学者也进行了深入的研究。胡丽娜等[4]为探究在启、停堆工况下管道的热应力状态，在耦合计算时对三通管道施加突变的温度载荷，得到管道热疲劳寿命与支管入射角度之间的关系式。Hannink等[5]通过依次导入不同时刻下的管道温度场，计算出多个时刻下的管道热应力状态，并对计算结果进行了分析。Kumar等[6]研究了热分层引起的热应力及其对管道疲劳寿命的影响。Guo等[7]对水平T型管进行模拟试验和分析，设计了一个监测管路壁温的程序，能够通过测量外壁温度来监测水平T型管冷热流体混合时的壁温波动。Garrido等[8]通过生成随机的管内壁面温度，使之与流场计算得到的随机温度载荷类似，进而探究在非稳态载荷下T型管的热应力波动。

在目前的研究中，评估不同动量比对管道热疲劳影响的工作较少，而T型管内流体的搅混流型对管道的热疲劳又有直接影响。本……