热瞬变对高温受热管蒸汽侧氧化膜脱落的影响研究

项目名称： 热瞬变对高温受热管蒸汽侧氧化膜脱落的影响研究

项目编号： No.51176031

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 工程热物理与能源利用学科

项目作者： 周克毅

作者单位： 东南大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 高温受热管蒸汽侧氧化膜的脱落直接影响相关系统工作的安全性，引起其脱落的主要原因是氧化膜承受了过大的热应力。以往研究未考虑热瞬变过程对氧化膜热应力的影响，申请人在前期研究中已发现，热瞬变初始阶段氧化膜的热应力会大于稳态热应力，对氧化膜的脱落有重要影响。本项目将在已有工作基础上，一方面建立M层复合圆筒壁非稳态传热及热应力的解析模型，研究热瞬变过程对氧化膜脱落的影响机理，寻求管壁两侧流体参数的瞬态危险变动速率理论计算方法；另一方面，对受热管段的金属、管内蒸汽、管外流体以及蒸汽侧氧化膜进行三维多场耦合分析，研究热瞬变过程中受热管进口蒸汽参数和管外流体参数变化时，氧化膜热应力和应变的响应情况，揭示受热管外部参数对氧化膜剥落的影响规律，从而得到外部参数的允许变动速率计算方法。本项目在研究蒸汽侧氧化膜的脱落方面具有重要的理论意义，同时对高温受热管的选材、结构设计、流体参数控制等具有实际应用价值。

中文关键词： 蒸汽侧氧化膜；高温蒸汽受热管；脱落；热瞬变；声发射

英文摘要：

英文关键词： steam-side oxide scale；high temperature steam generation tubes；exfoliation；thermal transient；acoustic emission