CN111141400A - 核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法 - Google Patents

核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其包括以下步骤：步骤1)在弯管下游的水平管道设置一个测温带，测温带从水平管道顶部至水平管道底部每隔30度角布置一个温度测量点，共布置7个测温点，测量7个温度测量点的外壁面温度并判断各个温度测量点的外壁面温度不同；以及步骤2)利用线性插值法计算弯管热疲劳敏感区域内外壁面的温度，确定温度分布情况。本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法提供了一种间接无损的方法来测量弯管热疲劳敏感区管道内外壁的温度分布情况，采用较少的外部测量点即可获取管道弯头区域的温度场分布情况；弯管热疲劳敏感区温度场计算仅采用较少计算量的线性差值方法，可较大幅度提高计算效率。

Description

核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法
技术领域
本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法。
背景技术
核电站工艺系统中，因为冷热流体交汇、阀门泄漏等原因，容易形成热分层和湍流现象，使得管道内壁面产生较大的温度梯度。以冷却剂主管道与安注弯管连接为例，主管道中的流体为高温流体，当安注弯管上的阀门处于截止状态时，在浮升力和自然对流冷却的作用下，弯管上部流体温度较高，下部温度较低，弯管内部存在典型的流体热分层现象。受主管道流体的湍动作用，热分层界面处于不稳定状况，随时间上下波动，在对流和热传导等传热作用下，导致弯管内壁面温度变化，产生热应力波动，进而可能诱发管壁热疲劳。
准确地获取弯管内部的温度波动信息对于管道热应力分析和热疲劳的研究至关重要。核电站一回路结构完备性和安全性要求，不允许在管道上随意开孔安装温度传感器直接测量内壁面温度。因此，如何寻求一种间接无损的方法来得到热疲劳分析的输入数据来源，是一个值得深入研究的问题。
管道温度波动的预测主要包含两方面的内容：一是预测温度波动的强度大小；二是预测温度变化的频率。常用的预测方法有实物模型研究或通过计算流体动力学数值模拟流体混合，如直接数值模拟和大涡模拟(LES)。但是，由于流场的复杂性，上述方法都有较苛的要求，需要消耗较大的实验和计算资源，且难以获得准确的计算结果，使用范围受到相当限制。
有鉴于此，确有必要提供一种简易、准确、无损的核电站弯管内外壁面温度测量方法。
发明内容
本发明的发明目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种简易、准确、无损的核电站弯管内外壁面温度测量方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)在弯管下游的水平管道设置一个测温带，测温带在水平管道的顶部和水平管道的底部之间间隔布置至少3个温度测量点，测量各个温度测量点的水平管道外壁面温度并判断各个温度测量点的水平管道外壁面温度不同；以及
步骤2)利用线性插值法计算弯管热疲劳敏感区内外管壁的温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法进一步包括：将水平管道的温度分布线水平延伸至弯管区域，对于内外壁温度点都位于水平管道的水平延伸方向以内的待分析点，计算各个温度点与水平线的竖直距离，通过判断其内外壁温度所处的高度来判断其温度处于各个温度测量点中的所属区间，再通过线性插值获得待分析点处的内壁温度与外壁温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，所述测温带从水平管道顶部至水平管道底部每隔30度角布置一个温度测量点，共布置第一至第七共7个温度测量点，7个温度测量点与参考水平线的竖直距离分别为：
Figure BDA0002302293240000021
Figure BDA0002302293240000022
其中，r1为位于水平管道顶部的温度测量点对应的弯管曲率半径，r为管道内径，d为管道壁厚。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，待分析点的外壁点的高度H4-out和内壁点的高度H4-in分别按以下公式计算：
Figure BDA0002302293240000031
其中，r1～r4分别为由内至外弯管的曲率半径。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，根据公式
Figure BDA0002302293240000032
线性插置得出待分析点的外壁温度，其中，T4-out是待分析点的外壁温度，T4、T5分别是第四和第五温度测量点测得的温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，待分析点的内壁面点位于圆弧r3的45°方向上，
Figure BDA0002302293240000033
根据公式
Figure BDA0002302293240000034
线性插置得出待分析点的内壁温度，其中，T4-in是待分析点的内壁温度，T3、T4分别是第三和第四温度测量点测得的温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法进一步包括：将水平管道的温度分布水平延伸至弯管区域，对于分布在水平管道顶层线以上的待分析点，在同样热容量下，通过积分方式计算在同样热容量下的高度差，再通过水平线温度值与水平管道顶部温度值进行线性插值得到待分析点的内外壁温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，步骤1)中，所述测温带从水平管道顶部至水平管道底部每隔30度角布置一个温度测量点，共布置第一至第七共7个温度测量点，测量7个温度测量点的外壁面温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，对于分布在水平管道顶层线以上的待分析点，通过以下方式计算其在弯管内侧和外侧的等效高度H1和H2，
Figure BDA0002302293240000035
Figure BDA0002302293240000041
Figure BDA0002302293240000042
其中，r1-r4为由内至外弯管的曲率半径，H1已知，令S1＝S2，计算得H2的值，令水平线处温度为主管道冷却剂流温度，则H2处温度值可通过水平线温度值与顶部测温点所测温度进行插值得到。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，待分析点的外壁温度T1-out按照以下公式计算：
Figure BDA0002302293240000043
其中，T∞为主管内水温，T1为第一温度测量点的温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，待分析点的内壁温度T1-in按照以下公式计算：
Figure BDA0002302293240000044
其中，T1为第一温度测量点的温度。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，所述测温带从水平管道顶部至水平管道底部均匀分布3个或5个温度测量点，测量3个或5个温度测量点的外壁面温度并判断各个温度测量点的外壁面温度不同。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，所述至少3个温度测量点均匀或不均匀分布。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，所述每个温度测量点上设有位于管道外部的热电偶。
作为本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一种改进，当水平线温度不等于主管道水温时，在水平线位置加设一个测温带，测量水平线处的温度值作为插值的边界条件。
与现有技术相比，本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法具有以下优点：
1)提供了一种间接无损的方法来测量弯管区域管道内壁的温度分布情况，采用较少的外部测量点可以获取管道弯头区域的温度场分布情况；
2)避免在弯头区域布置传感器，减少外壁面温度传感器的布置数量，采用较少的外部测量点可以减少设备采购数量，减少施工安装和运行维护工作量；
3)弯头区域温度场计算近采用较少计算量的线性差值方法，可较大幅度提高计算效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法及其技术效果进行详细说明，其中：
图1是本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一个实施方式中，弯管结构中热电偶测温位置示意图。
图2是本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一个实施方式中，热电偶温度测量点分布示意图。
图3是本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一个实施方式中，弯管结构曲率半径示意图。
图4是本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一个实施方式中，弯管结构温度测量点等温线示意图。
图5是本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一个实施方式中，热容量对比图。
图6是本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的一个实施方式中，弯管局部温度示意图。
图7是本发明核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法的另一个实施方式中，同时设置两个测温带时的测温带位置布置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参照图1所示弯管结构中的热电偶测温位置，在弯管下游水平段设置一个测温环带(在水平管道顶部和水平管道底部之间的外管壁单侧每隔30°布置1个热电偶，共计7个温度测量点)，热电偶测温带7个不同温度测量点的温度分别为T1～T7。一般情况下，待分析点1和4将存在三种不同工况，分别为：
1)弯管底部水平管道的测点处的温度均为主管中高温冷却剂的温度，因为热电偶测温位置位于弯管结构的下游，弯管处温度与主管内流体温度相同，所以待分析点1和4的内外壁温度均为主管道流体温度；
2)弯管底部水平管道的测点处的温度均为支管中死水温度，说明主管内的高温流体并未影响到弯管位置，弯管的待分析点1和4均处于未影响区，待分析点1和4的内外壁温度均为支管内原本的死水温度；
3)7个测点位置的7个温度不同，表明该位置出现热分层，部分或所有测点温度在主管高温水与支管低温死水温度之间，说明在测点处出现热分层，弯管处也将出现热分层。
需要说明的是，弯管热疲劳敏感区域指的是，流体流向发生改变后与直管道区域流体形成热分层的区域。在本申请中，以图3中与参考水平线成45度角的平面与弯管相交形成的环形截面最具典型性。因此，本申请中，需要计算此环形截面处的弯管内外壁面的温度。但是，根据本申请的揭示，本领域的技术人员也可以根据实际需要(管道内流体的分布情况)测量其他弯管位置处的内外壁面温度。为了获取该情形下弯管分析点处的温度值，本申请采用微积分求解热容量计算等效高度，利用线性插值的方法，计算弯管热疲劳敏感区域内外壁面的温度分布情况。
弯管热疲劳敏感区域温度场插值分析：相关弯管湍流渗透实验中提出，稳态下水平管道中温度分布沿高度方向进行变化，而不沿着轴向发生变化。因此，当分析点的水平高度在水平管道的温度测量点1与温度测量点7高度之间时，可以通过插值法获得其温度。
请参照图2所示，假设管道非变径，且管道内径为r，管道厚度为d，则图2中7个温度测量点与水平管道外壁顶部之间的垂直距离h1～h7可分别表示为：
h1＝0，h2＝(1-cosα2)×(r+d)，h3＝(1-cosα3)×(r+d)，h4＝(1-cosα4)×(r+d)，h5＝(1-cosα4)×(r+d)，h6＝(1-cosα5)×(r+d)，h7＝2×(r+d)。
虽然在本发明的图示实施方式中，仅以每隔30度角布置一个温度测量点，共布置第一至第七共7个温度测量点为例对本发明进行了说明，但是，可以理解的是，对于布置3个或5个温度测量点(均匀或不均匀分布)，也可以根据上述公式进行相关计算，然后根据本发明方法测得相应的内外壁面温度。
请参照图3所示，假设弯管的曲率半径由内至外分别为r1～r4，管道内径为r，管道厚度为d，则7个温度测量点与参考水平线(以弯管曲率半径汇集点作为原点，横轴为参考水平线)的竖直距离分别为：
H′1＝r1，H′2＝r1+(1-cosα2)×(r+d)，H′3＝r1+(1-cosα3)×(r+d)，H′4＝r1+(1-cosα4)×(r+d)，
H′5＝r1+(1-cosα5)×(r+d)，H′6＝r1+(1-cosα6)×(r+d)，H′7＝r1+2×(r+d)
请参照图4所示，针对待分析点4，由于其内外壁温度点都位于水平管道的水平延伸方向以内，可以通过判断其内外壁温度所处的高度，来判断其温度处于7个温度测量点中的所属区间。
待分析点4的外壁点和内壁点的高度分别为：
Figure BDA0002302293240000071
通过判断比较H4-out，H4-in与H′1～H′7的大小来判断其所在区间的位置，再通过线性插值获得待分析点4处的内壁温度与外壁温度。
请参照图5所示，针对分析点1，设定水平线上的温度均为主管内流体温度，通过数值计算可以发现在弯管拐点处，同样角度大小的情况下，内圆周的温差大于外圆周。经过分析，这是由于内圆周与外圆周同样角度下的体积不同所导致，而体积不同相应也导致热容不同。通过数学方法获得其积分，计算在同样热容量下的高度差。
S1可通过积分的方式求得：
Figure BDA0002302293240000072
同理：
Figure BDA0002302293240000081
H1已知，令S1＝S2，计算获得H2的值，而H2之间的温差即为H1之间的温差。
令水平线处温度为主管道冷却剂流温度，则H2处温度值可通过水平线温度值与测点的1号热电偶所测温度进行插值得到，即H2处的温度即为待分析点1处的温度值。
分析点1的内壁温度求解，可通过已经求得的分析点1处的外壁温度和测温带温度测量点1的温度进行插值得到。
需要说明的是，虽然本说明书中仅以“在单侧从水平管道顶部到水平管道底部每隔30°布置1个热电偶，共计7个温度测量点为例”对本发明核电站弯管内外壁面温度测量方法进行说明，但是，本发明的技术人员可以理解的是，根据本发明的其他实施方式，也可以采用3个温度测量点或者其他不少于3个温度测量点(如5个温度测量点)来测量核电站弯管内外壁面温度。此外，各个温度测量点也可以不是沿着外管壁均匀分布。
模型求解与计算实施例
管道结构信息：管道的外径为273.00mm，壁厚为28.58mm，故外径为136.50mm，内径为107.92mm，管道曲率半径为273.38mm，则曲率半径由内至外r1，r2，r3，r4分别为：
r1＝136.88mm，r2＝165.46mm，r3＝381.30mm，r4＝409.88mm。
分析点1的内外壁温度求解：
(1)外壁温度求解
Figure BDA0002302293240000082
故：
Figure BDA0002302293240000083
S1＝1884.39mm2
同理，计算S2：
Figure BDA0002302293240000091
经计算：S2＝30.47×H2
令S1＝S2，即：30.47×H2＝1884.39，可得：H2＝61.8mm
令水平线处温度为主管内水温，设为T∞
请参照图6所示，根据线性插值法可得分析点1的外壁温度：
Figure BDA0002302293240000092
T1-out＝(T∞-T1)×0.45+T1………………………………(1)
(2)内壁温度求解
分析点1的内壁位置的高度为：
Figure BDA0002302293240000093
分析点1的外壁位置的高度为：
Figure BDA0002302293240000094
令分析点1的外壁温度符号为：T1-out
待分析点1内壁点的高度位于点1外壁高度和热电偶测温带的1点外壁点的高度之间，可以通过线性插值来获得待分析点1内壁点的温度值。
则分析点1的内壁温度为：
Figure BDA0002302293240000095
分析点4的内外壁温度求解
(1)外壁面温度计算
对于待分析点4的外壁点，该点位于圆弧r4的45°方向上。
Figure BDA0002302293240000096
由于H′4<H4-out<H′5，可知其高度位于测点4与测点5的高度之间，T4和T5分别为水平直管段对应测点的外壁面温度测量值，根据线性插值原理可得：
Figure BDA0002302293240000101
故分析点4的外壁温度为：
Figure BDA0002302293240000102
(2)内壁面温度计算
对于待分析点4的内壁面点，该点位于圆弧r3的45°方向上。
Figure BDA0002302293240000103
由于H′3<Hin<H′4，其高度位于温度测量点3与温度测量点4之间，待分析点4的内壁面点温度为：
Figure BDA0002302293240000104
测试与分析
基本参数：选择某弯管结构，外径为273.00mm，壁厚为28.58mm。为模拟实际工况存在的泄漏情况，在支管开直径为10mm的小孔。为避免入口效应，在主管入口段预留10倍管径长度，以保证在主管与支管交汇区域已经形成充分发展流动。为避免出口段回流等可能因素对交汇区域产生传热影响，在出口段留5倍管径的长度。
计算工况：初始条件为管内所有区域温度都为293K，因为存在流体流动传热及固体内部导热问题，该问题为流固耦合传热问题。管道内流体选择水。主管流体温度为603K，于管道尾端开一直径10mm的小孔，模拟可能出现的泄漏，改变主管内流体流动速度，工况如表1所示。
表1模拟的工况表清单
工况 主流流速m/s 湍流强度
工况一 21 1.53
工况二 10 1.68
计算结果与分析
(1)单个热电偶测温带时的分析方法
对于主流流速为21m/s的情况，10mm泄漏孔的平均流速为2.99m/s，可以看到其底部的热分层情况，温度分部是按照水平高度进行变化。在本工况中，对测点位置的7个温度测点进行采集，作为试验中所获得的外壁温度，结果如表2所示：
表2温度采集处各测点温度值
温度测点 测点1 测点2 测点3 测点4 测点5 测点6 测点7
温度值(K) 603 603 603 600 598 594 588
针对工况一，对于只有底部一个测温带的情况，将上述温度值分别代入公式(1)～(4)中，可以得到其温度如表3所示：
表3单测温带下公式计算与FLUENT计算温度对比(工况一)
待分析点 位置1内壁面 位置1外壁面 位置4内壁面 位置4外壁面
公式计算温度值(K) 603 603 600.165 599.52
Fluent计算温度值(K) 603 603 600.1 598
绝对误差 0 0 0.065 1.52
相对误差 0.00％ 0.00％ 0.01％ 0.25％
经计算，当主流流速为10m/s时，10mm泄漏孔的平均流速为0.15m/s。在本工况中，对测点位置的7个温度测点进行采集，作为试验中所获得的外壁温度，结果如表4所示：
表4水平管段各测点温度值
温度测点 测点1 测点2 测点3 测点4 测点5 测点6 测点7
温度值(K) 383.23 372.85 365.46 358.36 345.28 336.67 318.21
针对工况二，对于只有底部一个测温带的情况，将上述温度值分别代入公式(1)～(4)中，可以得到其温度如表5所示：
表5单测温带下公式计算与FLUENT计算温度对比(工况二)
Figure BDA0002302293240000111
Figure BDA0002302293240000121
可以看到，在布置底部一个热电偶的情况下，通过公式计算所得分析点温度与通过FLUENT计算获得的各分析点温度虽然差别较大，但通过计算获得的温度是高于FLUENT计算所获得的分析点温度，更具保守性，但绝对误差和相对误差较大。
(2)两个热电偶测温带时的分析方法
如上所示，在只有下游一个测温带的情况下各分析点的内外壁温度的绝对误差与相对误差较大。为了降低误差，在弯管的上游也设置一个热电偶测温带，两个测温带的布置如图7所示，形成的新的温度场测量和分析方案。以下是分析在弯管上下游各有一个测温带的情况下时，各待分析点温度的求解方法。
分析点4的温度仍然不变，因为待分析点4的求解只需要获得测温带1各点温度已经分析点4所处的高度区间即可。
分析点4的外壁温度为：
Figure BDA0002302293240000122
分析点4的内壁温度为：
Figure BDA0002302293240000123
当上游测温带2的温度等于主流流体温度时，则认为渗透深度已经位于测温带之下，为了使计算结果更偏保守，即计算出的温度值应大于或等于实际温度值，则将分析点1的内外壁温度均定为主流流体温度。
当上游测温带2的温度低于主流流体温度时，则分析点1的内外壁温度一定位于测温带1最上部温度与测温带2的温度之间的范围。通过公式(2)进行计算并通过线性插值可以获得待分析点1的内外壁温度。令上游测温带2处的外壁温度为Tup，可以得到以下公式：
外壁温度为：T＝(Tup-T1)×0.45+T1，内壁温度为：T＝T1+0.504×(T1-out-T1)
为了判断在上下布置两个热电偶的情况下计算出的温度场误差大小，采用与同样的两个工况进行计算，得到实验结果：
针对工况一，对于有上下两个测温带的情况，将上述温度值代入温度计算公式(1)～(4)中，可以得到其温度如表6所示：
表6双测温带下公式计算与FLUENT计算温度对比(工况一)
待分析点 位置1内壁面 位置1外壁面 位置4内壁面 位置4外壁面
公式计算温度值(K) 603 603 600.165 599.52
Fluent计算温度值(K) 603 603 600.1 598
绝对误差 0 0 0.065 1.52
相对误差 0.00％ 0.00％ 0.01％ 0.25％
针对工况二，对于只有底部和顶部有双测温带的情况，将上述温度值代入公式(1)～(4)中，可以得到其温度如表7所示：
表7双测温带下公式计算与FLUENT计算温度对比(工况二)
待分析点 位置1内壁面 位置1外壁面 位置4内壁面 位置4外壁面
公式计算温度值(K) 408.5 427.7 355.22 358.75
Fluent计算温度值(K) 406.57 410.49 354.17 358.23
绝对误差 1.93 17.7 1.05 0.52
相对误差 0.47％ 4.31％ 0.30％ 0.15％
通过以上对比可以看出，在布置上下两个热电偶测温带的情况下，通过公式计算所得分析点温度与通过fluent计算获得的各分析点温度差别较小，误差最大保持在5％以内，可以满足工程实际需求。
结合以上对本发明具体实施方式的详细描述可以看出，与现有技术相比，本发明核电站弯管内外壁面温度测量方法具有以下优点：
1)提供了一种间接无损的方法来测量弯管区域管道内壁的温度分布情况，采用较少的外部测量点可以获取管道弯头区域的温度场分布情况；
2)避免在弯头区域布置传感器，减少外壁面温度传感器的布置数量，采用较少的外部测量点可以减少设备采购数量，减少施工安装和运行维护工作量；
3)弯头区域温度场计算仅采用较少计算量的线性差值方法，可较大幅度提高计算效率。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (15)

1.一种核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)在弯管下游的水平管道设置一个测温带，测温带在水平管道的顶部和水平管道的底部之间间隔布置至少3个温度测量点，测量各个温度测量点的水平管道外壁面温度并判断各个温度测量点的水平管道外壁面温度不同；以及
步骤2)利用线性插值法计算弯管热疲劳敏感区内外管壁的温度。
2.根据权利要求1所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，进一步包括：将水平管道的温度分布线水平延伸至弯管区域，对于内外壁温度点都位于水平管道的水平延伸方向以内的待分析点，计算各个温度点与水平线的竖直距离，通过判断其内外壁温度所处的高度来判断其温度处于各个温度测量点中的所属区间，再通过线性插值获得待分析点处的内壁温度与外壁温度。
3.根据权利要求2所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，所述测温带从水平管道顶部至水平管道底部每隔30度角布置一个温度测量点，共布置第一至第七共7个温度测量点，7个温度测量点与参考水平线的竖直距离分别为：
H′1＝r1，
Figure FDA0002302293230000011
H′4＝r1+(r+d)，
Figure FDA0002302293230000014
Figure FDA0002302293230000013
H′7＝r1+2×(r+d)
其中，r1为位于水平管道顶部的温度测量点对应的弯管曲率半径，r为管道内径，d为管道壁厚。
4.根据权利要求3所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，待分析点的外壁点的高度H4-out和内壁点的高度H4-in分别按以下公式计算：
Figure FDA0002302293230000021
其中，r1～r4分别为由内至外弯管的曲率半径。
5.根据权利要求4所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，根据公式
Figure FDA0002302293230000022
线性插置得出待分析点的外壁温度，其中，T4-out是待分析点的外壁温度，T4、T5分别是第四和第五温度测量点测得的温度。
6.根据权利要求5所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，待分析点的内壁面点位于圆弧r3的45°方向上，
Figure FDA0002302293230000023
根据公式
Figure FDA0002302293230000024
线性插置得出待分析点的内壁温度，其中，T4-in是待分析点的内壁温度，T3、T4分别是第三和第四温度测量点测得的温度。
7.根据权利要求1所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，进一步包括：将水平管道的温度分布水平延伸至弯管区域，对于分布在水平管道顶层线以上的待分析点，在同样热容量下，通过积分方式计算在同样热容量下的高度差，再通过水平线温度值与水平管道顶部温度值进行线性插值得到待分析点的内外壁温度。
8.根据权利要求7所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，步骤1)中，所述测温带从水平管道顶部至水平管道底部每隔30度角布置一个温度测量点，共布置第一至第七共7个温度测量点，测量7个温度测量点的外壁面温度。
9.根据权利要求8所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，对于分布在水平管道顶层线以上的待分析点，通过以下方式计算其在弯管内侧和外侧的等效高度H1和H2，
Figure FDA0002302293230000025
Figure FDA0002302293230000031
其中，r1-r4为由内至外弯管的曲率半径，H1已知，令S1＝S2，计算得H2的值，令水平线处温度为主管道冷却剂流温度，则H2处温度值可通过水平线温度值与顶部测温点所测温度进行插值得到。
10.根据权利要求9所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，待分析点的外壁温度T1-out按照以下公式计算：
Figure FDA0002302293230000032
其中，T∞为主管内水温，T1为第一温度测量点的温度。
11.根据权利要求10所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，待分析点的内壁温度T1-in按照以下公式计算：
Figure FDA0002302293230000033
其中，T1为第一温度测量点的温度。
12.根据权利要求1所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，所述测温带从水平管道顶部至水平管道底部均匀分布3个或5个温度测量点，测量3个或5个温度测量点的外壁面温度并判断各个温度测量点的外壁面温度不同。
13.根据权利要求1所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，所述至少3个温度测量点均匀或不均匀分布。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，所述每个温度测量点上设有位于管道外部的热电偶。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的核电站弯管热疲劳敏感区管壁温度测量方法，其特征在于，当水平线温度不等于主管道水温时，在水平线位置加设一个测温带，测量水平线处的温度值作为插值的边界条件。
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