NUMERICAL ANALYSIS OF CAVITATION SUSCEPTIBILITY FOR STEAM GENERATOR INTEGRAL PREHEATER TUBES
Notice bibliographique
Résumé
A new tube degradation mechanism was observed in a recirculating steam generator (SG) with an integral preheater tube at the clearance gap between the tube and the preheater baffle. The general pattern of the damage and material composition in the degraded region suggested that the degradation was cavitation erosion. Cavitation erosion occurs when vapour bubbles exist or form in the flowing liquid and then these bubbles collapse violently in the vicinity of a solid wall. The bubbles collapse when they contact water that is sufficiently subcooled, i.e., below the saturation temperature. In the clearance gap between the tube and the preheater baffle, secondary fluid flow exists due to the pressure difference across the baffle plate. Meanwhile, heat transfer occurs from the primary-side fluid to the secondary-side fluid within this clearance gap, driven by the primary-to-secondary temperature difference. Factors such as the tube position in the baffle hole and fouling may influence the local flow and heat transfer conditions and can cause subcooled boiling that results in cavitation. This paper presents a numerical analysis of flow and heat transfer phenomena to determine the factors contributing to cavitation erosion of tubes in the preheater of a recirculating SG. The analysis used the THIRST code for a 3-dimensional thermalhydraulic simulation of steam generator and the ANSYS Fluent® code for detailed calculations of flow and heat transfer in the clearance gaps. A detailed temperature distribution in the gap was obtained using this analysis to determine the regions where subcooled boiling could occur by comparing the local fluid temperature with its saturation temperature. The susceptibility to cavitation was found to increase with increased inclination (i.e., tilt) and eccentricity (i.e., off-centre) of the tube in the baffle plate gap, and increased fouling on baffle plate surfaces. This methodology could be applied to analyze the cavitation susceptibility for other preheater types with this “tube to baffle plate” gap, as these preheaters might have conditions where boiling followed by the rapid condensation of the steam bubbles are present.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».