CFD Application to Flow-Accelerated Corrosion in Feeder Bends
Notice bibliographique
Résumé
Feeder piping in CANDU® plants experiences a thinning degradation mechanism called Flow-Accelerated Corrosion (FAC). The piping is made of carbon steel and has high water flow speeds. Although the water chemistry is highly alkaline with room-temperature pH in a range of 10.0–10.5, the piping has FAC rates exceeding 0.1 mm/year in some locations, e.g., in bends. One of the most important parameters affecting the FAC rate is the mass transfer coefficient for convective mass transport of ferrous ions. The ions are created at the pipe wall as a result of corrosion, diffuse through the oxide layer, and are transported from the oxide-layer/water interface to the bulk water by mass transport. Consequently, the local flow characteristics contribute to the highly turbulent convective mass transfer. Plant data and laboratory experiments indicate that the mass transfer step dominates FAC under feeder conditions. In this study, the flow and mass transfer in a feeder bend under operating conditions were simulated using the Fluent™ computer code. Because the flow speed is very high, with the Reynolds numbers in a range of several millions, and because the geometry is complex, experiments in a 1:1 scale were conducted with the main objective to validate flow simulations. The experiments measured pressure at several key locations and visualized the flow. The flow and mass transfer models were validated using available friction-factor and mass transfer correlations and literature experiments on mass transfer in a bend. The validation showed that the turbulence model that best predicts the experiments is the realizable k-ε model. Other two-equation turbulence models, as well as one-equation models and Reynolds stress models were tried. The near-wall treatment used the non-equilibrium wall functions. The wall functions were modified for surface roughness when necessary. A comparison of the local mass transfer coefficient with measured FAC rate in plant specimens shows very good agreement. Visualization experiments indicate secondary flows in the bends. No boundary layer separation was observed in experiments or in simulations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».