Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0825U001956, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту 04-07-2025 Статус Наказ про видачу диплома Назва роботи Удосконалення підходу до розрахунку напружено-деформованого стану елементів системи паророзподілу атомної електростанції Здобувач Беднарська Інна Станіславівна, Керівник Риндюк Дмитро Вікторович Опонент Третяк Олексій Володимирович Опонент Усатий Олександр Павлович Рецензент Рачинський Артур Юрійович Рецензент Баранюк Олександр Володимирович Опис Дисертаційна робота присвячена удосконаленню підходу до визначення теплового та напружено-деформованого стану паророзподільної системи атомних електростанцій. Об’єктом дослідження є газодинамічні та теплофізичні процеси, що відбуваються у проточному тракті паропроводів і, зокрема, у регулюючих клапанах, які є критичними елементами надійної роботи АЕС. Робота складається з п’яти розділів, які послідовно розкривають поставлену мету та завдання. У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми з урахуванням значення атомної енергетики для енергетичної безпеки України. Визначено об’єкт і предмет дослідження, сформульовано мету та задачі, описано наукову новизну, методологічну базу, практичну цінність результатів і особистий внесок автора. У першому розділі представлено огляд сучасного стану наукових досліджень у галузі паророзподілу. Здійснено аналіз конструкції та роботи системи паророзподілу енергоблоку №2 Хмельницької АЕС. Розглянуто особливості конструкції головних паропроводів, регулюючих і стопорних клапанів. Особливу увагу приділено аналізу існуючих методів моделювання напружено-деформованого стану елементів паророзподілу, а також газодинамічних процесів у потоці вологоперегрітої пари, яка циркулює через турбіни типу К-1000-60/3000. Огляд літератури виявив необхідність удосконалення методів розрахунку, які дозволяли б враховувати реальні умови експлуатації та газодинамічні особливості потоку. Другий розділ присвячено вибору математичної моделі для чисельного моделювання течії в’язкої перегрітої пари в елементах системи паророзподілу. Проведено критичний аналіз методів CFD-моделювання. Як найбільш доцільну було обрано модель Ментера (k-ω SST), що поєднує переваги моделей k-ε та k-ω. Чисельне моделювання побудовано на основі осереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав’є-Стокса з використанням методу скінченних об’ємів. Детально розглянуто питання побудови обчислювальних сіток, їхньої якості та впливу на точність розрахунків. У третьому розділі наведено результати перевірки адекватності вибраної моделі шляхом порівняння напружено-деформованого стану клапана ЦСТ турбіни К-200-130, отриманого двома методами – традиційним з використанням критеріальних рівнянь та з урахуванням газодинамічної структури потоку. Результати чисельного аналізу дозволили виявити особливості утворення вихрових зон та теплових навантажень, що спричиняють деградацію внутрішніх поверхонь клапана. Запропоновано гіпотезу щодо механізму тріщиноутворення, пов’язану із локальними концентраціями напружень, що виникають внаслідок нестабільної структури потоку. У четвертому розділі представлено результати чисельного моделювання газодинамічних процесів у паропроводі енергоблоку №2 ХАЕС. Для зменшення обчислювальних витрат дослідження виконано на типових ділянках трубопроводів, із урахуванням лінійної зміни параметрів пари. Такий підхід дозволив отримати достовірну інформацію про зміну тиску, температури та швидкості пари без потреби в моделюванні всієї системи, що забезпечує достатню точність при суттєвому скороченні часу розрахунку. У п’ятому розділі виконано комплексний розрахунок теплового та напружено-деформованого стану стопорно-регулюючого клапана турбіни К-1000-60/3000 на основі даних газодинамічного моделювання. Аналіз результатів дозволив виявити найбільш навантажені зони конструкції, які є критичними з точки зору довговічності. Це створює передумови для підвищення надійності та безпеки експлуатації системи загалом. У висновках наведено основні результати дослідження, обґрунтовано доцільність застосування CFD-підходу до аналізу напружено-деформованого стану вузлів паророзподілу АЕС, вказано на можливості використання отриманих результатів у практиці інженерного аналізу та при проектуванні модернізованих елементів тепломеханічного обладнання. Дата реєстрації 2025-05-26 Додано в НРАТ 2025-05-26 Закрити