失水工况下屏蔽式核主泵的复杂轴系动力学分析
发布时间：2022-02-20 08:51
由于核电具有许多优点且未来人们对环境的要求、对能源的需求越来越高,核电会成为未来能源行业的一个重要发展方向。屏蔽式核主泵是核电站的关键部件,关系着整个核电站的安危。失水事故是核电站最严重的事故,研究失水事故下核主泵的工作状态有利于采取相应安全措施防止发生核事故。本文以屏蔽式核主泵为研究对象,在去除冷却循环系统、屏蔽套和屏蔽电机和不必要的小尺寸的孔和倒角后进行合理简化,用有限元法对核主泵轴系建模。对屏蔽式核主泵轴系进行模态分析,计算了其前5阶临界转速、前6阶模态振型以及质量不平衡响应,分析结果表明该轴系是稳定的。本文先对正常工况下屏蔽式核主泵的全流场计算域进行了流场仿真分析。前处理阶段有流体域创建、网格划分、湍流模型选择、边界条件确定等处理。在数值模拟阶段获得了叶轮应力最大值为57.438MPa,叶轮最大变形量为0.081785mm,核主泵轴系在7Hz时振幅最大,振幅最大值为2.7253mm。在分析失水工况下屏蔽式核主泵的工作特性时将失水工况分为小破口、中破口和大破口3种工况,且破口位置分为进口段和出口段两种情况。数值模拟计算了各个失水工况下的叶轮应力、变形、核主泵轴系振动情况,同时计算...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题主要研究内容
第2章 屏蔽式核主泵轴系稳态动力学分析
2.1 引言
2.2 屏蔽式核主泵轴系建模
2.2.1 轴系建模
2.2.2 轴承建模
2.3 屏蔽式核主泵轴系动力学分析
2.3.1 模态分析基础
2.3.2 临界转速及振型计算
2.3.3 质量不平衡响应分析
2.4 本章小结
第3章 正常工况下屏蔽式核主泵轴系振动分析
3.1 引言
3.2 计算流体力学简介
3.3 流体域创建与网格划分
3.3.1 流体域创建
3.3.2 网格划分
3.4 流场数值模拟
3.4.1 计算域定义
3.4.2 湍流模型的选择
3.4.3 边界条件设置
3.4.4 求解控制设置
3.5 正常工况下核主泵的谐响应分析
3.6 本章小结
第4章 失水工况下屏蔽式核主泵轴系振动分析
4.1 引言
4.2 小破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.2.1 进口段小破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.2.2 出口段小破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.3 中破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.3.1 进口段中破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.3.2 出口段中破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.4 大破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.4.1 进口段大破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.4.2 出口段大破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.5 各工况下核主泵冷却剂流速
4.6 计算结果分析
4.7 本章小结
第5章 不同转速和流量工况下屏蔽式核主泵轴系振动分析
5.1 引言
5.2 设计流量工况下结果分析
5.3 设计转速工况下结果分析
5.4 本章小结
第6章 结论
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国核能利用现状及未来展望[J]. 陈小砖,李硕,任晓利,朱崎峰,盛伟. 能源与节能. 2018(08)
[2]后“福岛”时代我国核电项目前期策略的改进研究[J]. 李小栟,李云屹. 南华大学学报(社会科学版). 2018(03)
[3]日本保持2030年核电占比20%～22%的发展目标[J]. 张焰,伍浩松. 国外核新闻. 2018(06)
[4]沙特批准国家核电发展计划[J]. 戴定,赵宏. 国外核新闻. 2018(04)
[5]核主泵制造的基础理论问题研究进展[J]. 雷明凯. 中国核电. 2018(01)
[6]2017年世界核电工业发展回顾[J]. 伍浩松,戴定. 国外核新闻. 2018(02)
[7]大型核电机组冷却剂屏蔽主泵动态模型及响应特性研究[J]. 赵语,刘涤尘,王力,赵洁,林毅,雷勇. 电测与仪表. 2018(02)
[8]世界核电发展仍具前景[J]. 赵宏,戴定. 中国核工业. 2017(12)
[9]超高速大功率电动机轴系不平衡响应分析[J]. 张贵滨,巩魁鑫. 防爆电机. 2017(04)
[10]失水事故初期核主泵气液两相流动特性[J]. 朱荣生,刘永,王秀礼,付强,卢永刚,王学吉,钟华舟,张本营. 哈尔滨工程大学学报. 2017(09)
硕士论文
[1]进口破口事故下CAP1400核主泵内压力脉动特性研究[D]. 王海彬.江苏大学 2018
[2]核主泵内部流动及轴向力数值研究[D]. 杨由超.兰州理工大学 2017
[3]AP1000核主泵流固耦合数值分析及动静叶匹配研究[D]. 张野.大连理工大学 2012
[4]小破口事故工况下核主泵性能研究[D]. 于健.大连理工大学 2012
[5]核主泵地震谱响应及转子临界转速分析[D]. 周文霞.上海交通大学 2010
本文编号：3634695
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题主要研究内容
第2章 屏蔽式核主泵轴系稳态动力学分析
2.1 引言
2.2 屏蔽式核主泵轴系建模
2.2.1 轴系建模
2.2.2 轴承建模
2.3 屏蔽式核主泵轴系动力学分析
2.3.1 模态分析基础
2.3.2 临界转速及振型计算
2.3.3 质量不平衡响应分析
2.4 本章小结
第3章 正常工况下屏蔽式核主泵轴系振动分析
3.1 引言
3.2 计算流体力学简介
3.3 流体域创建与网格划分
3.3.1 流体域创建
3.3.2 网格划分
3.4 流场数值模拟
3.4.1 计算域定义
3.4.2 湍流模型的选择
3.4.3 边界条件设置
3.4.4 求解控制设置
3.5 正常工况下核主泵的谐响应分析
3.6 本章小结
第4章 失水工况下屏蔽式核主泵轴系振动分析
4.1 引言
4.2 小破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.2.1 进口段小破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.2.2 出口段小破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.3 中破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.3.1 进口段中破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.3.2 出口段中破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.4 大破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.4.1 进口段大破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.4.2 出口段大破口失水工况下核主泵谐响应分析
4.5 各工况下核主泵冷却剂流速
4.6 计算结果分析
4.7 本章小结
第5章 不同转速和流量工况下屏蔽式核主泵轴系振动分析
5.1 引言
5.2 设计流量工况下结果分析
5.3 设计转速工况下结果分析
5.4 本章小结
第6章 结论
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国核能利用现状及未来展望[J]. 陈小砖,李硕,任晓利,朱崎峰,盛伟. 能源与节能. 2018(08)
[2]后“福岛”时代我国核电项目前期策略的改进研究[J]. 李小栟,李云屹. 南华大学学报(社会科学版). 2018(03)
[3]日本保持2030年核电占比20%～22%的发展目标[J]. 张焰,伍浩松. 国外核新闻. 2018(06)
[4]沙特批准国家核电发展计划[J]. 戴定,赵宏. 国外核新闻. 2018(04)
[5]核主泵制造的基础理论问题研究进展[J]. 雷明凯. 中国核电. 2018(01)
[6]2017年世界核电工业发展回顾[J]. 伍浩松,戴定. 国外核新闻. 2018(02)
[7]大型核电机组冷却剂屏蔽主泵动态模型及响应特性研究[J]. 赵语,刘涤尘,王力,赵洁,林毅,雷勇. 电测与仪表. 2018(02)
[8]世界核电发展仍具前景[J]. 赵宏,戴定. 中国核工业. 2017(12)
[9]超高速大功率电动机轴系不平衡响应分析[J]. 张贵滨,巩魁鑫. 防爆电机. 2017(04)
[10]失水事故初期核主泵气液两相流动特性[J]. 朱荣生,刘永,王秀礼,付强,卢永刚,王学吉,钟华舟,张本营. 哈尔滨工程大学学报. 2017(09)
硕士论文
[1]进口破口事故下CAP1400核主泵内压力脉动特性研究[D]. 王海彬.江苏大学 2018
[2]核主泵内部流动及轴向力数值研究[D]. 杨由超.兰州理工大学 2017
[3]AP1000核主泵流固耦合数值分析及动静叶匹配研究[D]. 张野.大连理工大学 2012
[4]小破口事故工况下核主泵性能研究[D]. 于健.大连理工大学 2012
[5]核主泵地震谱响应及转子临界转速分析[D]. 周文霞.上海交通大学 2010
本文编号：3634695
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