喷淋泵诱导轮设计与流动分析

发布时间：2021-11-11 16:44

　　随着能源危机越来越严重,国家的能源政策逐渐向核电方面倾斜,如何安全使用核能是人们日益关注的一个重要问题。喷淋泵是核电站众多安全设备中最重要的组成部分。在喷淋泵运行过程中,往往会发生汽蚀现象,汽蚀对喷淋泵的危害很大,会使其过流部件产生空蚀破坏、振动和噪音,从而导致泵机组的效率显著下降,严重时甚至无法正常工作。在泵前加装诱导轮是提高泵机组汽蚀性能的主要方法之一,用以增加泵主叶轮进口液体的压力,和其他方法相比较,加装诱导轮的优点在于其结构简单、成本低、便于制造安装、通用性比较强和方便维修更换等。但是目前关于诱导轮设计的研究不多,诱导轮的设计有很大随意性且必须由实验验证。本文根据三维实体模型,并利用商业软件NUMECA搭建计算平台。本文首先设计等螺距诱导轮并对其内部流程进行数值分析,得到了内部流场的特征。由于等螺距诱导轮在水力性能上存在一定的缺陷,所以本文建议使用变螺距诱导轮,数值分析表明变螺距诱导轮可以显著改善喷淋泵的汽蚀性能,增加主叶轮进口液体的能量。数值实验结果表明,本文介绍的诱导轮设计方法对今后喷淋泵诱导轮的设计有一定的参考价值。 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

安全壳喷淋水冷却设备冷却水系统示意图

后计算分析的基础上，自行设计诱导轮。3.1几何模型简介如图3.1所示为喷淋泵的通流部分结构图，工质由左端轴向流入，经诱导轮进入第一级的叶轮、经导流壳进入第二级，最后从第三级的导流壳流出。建建建建建建建建///)))群群群 群 -----------图3.1喷淋泵通流部分结构 Fig.3.lFlowPathStrUetureofSPrayPumP喷淋泵的诱导轮、叶轮及导流壳均采用三元设计，诱导轮为螺旋线型叶片，叶轮为后弯闭式叶轮，导流壳带分流叶片。其中，第一级与第三级的叶轮相同，叶片数均为7，第二级叶轮的叶片数为5;导流壳的主叶片及分流叶片数均为5，且第一级与第二级的叶型相同。本课题的计算工况参数要求如表3.1所示。

大连理工大学硕士学位论文维图形不能包含产品所有设计信息，不能满足复杂图形参数化的稳定性、正确性和通用性，相关数据易于丢失的缺点，目前被机械行业人士广为流行应用。根据测绘所得的数据，利用PRO/E进行叶片的三维造型。诱导轮叶片、首级叶轮及导流壳叶片如图4.2所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速诱导轮三维空化内流场计算[J]. 陈晖,张恩昭,黄智勇,李斌.  水泵技术. 2006(05)
[2]变螺距诱导轮的设计步骤及参数选择[J]. 孙建,孔繁余,焦其斌.  流体机械. 2006(04)
[3]核电厂安全壳喷淋系统反冷CCW的可行性分析[J]. 李吉根,黄东兴,浦胜娣.  原子能科学技术. 2004(S1)
[4]CFD通用软件综述[J]. 姚征,陈康民.  上海理工大学学报. 2002(02)
[5]Spalart—Allmaras湍流模型在内流流场数值模拟中的应用[J]. 宁方飞,徐力平.  工程热物理学报. 2001(03)
[6]泵诱导轮研究中的几个问题[J]. 潘中永,关醒凡.  水泵技术. 1999(06)
[7]CFD多块网格生成新进展[J]. 周天孝,白文.  力学进展. 1999(03)
[8]超低比转数复合叶轮高速泵的加大流量设计[J]. 朱祖超,王乐勤,吕不方,汪希萱.  农业机械学报. 1998(02)
[9]低比转速两级复合时轮高速离心泵的研制[J]. 朱祖超,汪希萱,王乐勤.  流体机械. 1997(07)
[10]一种适于复杂形状物体绕流计算的网格生成方法[J]. 刘晶昌,孙茂,吴礼义.  水动力学研究与进展（A辑）. 1995(05)

博士论文
[1]高速诱导轮离心泵的理论分析与数值模拟[D]. 崔宝玲.浙江大学 2006

硕士论文
[1]离心压缩机中间抽气结构优化设计[D]. 刘丰庆.大连理工大学 2007
[2]基于CFD技术改善低比速疏水泵汽蚀性能的研究[D]. 付强.江苏大学 2006



本文编号：3489170