岭澳核电站（二期）主给水泵组压力级泵流场和力学分析

发布时间：2017-10-28 01:08

  本文关键词：岭澳核电站（二期）主给水泵组压力级泵流场和力学分析

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【摘要】：中国核电建设和规划容量巨大,而核电机组设备的国产化也将制约着我国核电发展及“走出去”的战略部署,本文主要研究的大型压水堆核电站二回路主给水泵是我们少数未国产化的设备。岭澳二期核电站给水泵组(APA)由国外设备厂家供货,自投运以来,一直存在众多问题无法解决,为了一次性解决这些问题,我们直接对设备进行了国产化研究,而在主给水泵国产化过程中,通过CFD软件对给水泵压力级泵的流场,力学性能及验收条件进行研究分析。本文基于CFX软件,采用标准k-ε湍流模型和可升级壁面函数法对给水泵压力级泵内流场进行三维定常湍流计算,获得了叶轮、流道等关键部件内部流场的速度、压力分布,并通过模型计算机械密封冷却水套尺寸大小对冷却能力大小的影响。本文还利用ANSYS软件对泵轴进行结构静力学分析,并作出应力分布图,校核了各部件的强度;通过计算转子部件的临界转速,得到转子的自振频率,确认临界转速远离轴的额定转速,满足运行要求。本文设计的水泵需要在岭澳二期机组上得到应用,为了确定其可靠性,通过设计性能实验,对比原主给水泵在相同试验系统上的性能参数,验证主给水泵性能曲线与原主给水泵曲线吻合,性能一致,样机性能曲线与原主给水泵试验曲线的偏差均满足标准要求。通过分析研究,得到参考理论依据,并且安装到岭澳二期现场运行,各设计参数和性能表现满足现场的要求,为核电站给水泵国产化积累了经验。
【关键词】：主给水泵组 数值计算 CFX软件 性能预测
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM623
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 课题的意义及国内外研究现状综述11-20
• 1.1.1 课题的来源12-13
• 1.1.2 课题研究国内外研究现状13-20
• 1.2 课题研究目标、研究内容和拟解决的关键问题:20-21
• 1.2.1 课题研究目标20
• 1.2.2 研究内容20
• 1.2.3 拟解决的关键问题20-21
• 第二章 流场计算软件及数值分析理论21-30
• 2.1 计算流体力学的理论基础21-27
• 2.1.1 控制方程及离散方法24-25
• 2.1.2 旋转坐标系中的流动计算25-26
• 2.1.3 流场数值计算的方法26-27
• 2.1.4 边界条件设置27
• 2.2 计算工具的选择和比较27-28
• 2.3 泵壳及叶轮的设计28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 流场模型及计算结果30-45
• 3.1 泵体结构及参数30-31
• 3.2 计算模型31-34
• 3.3 流场计算分析34-36
• 3.3.1 网格的生成34-35
• 3.3.2 流场物理模型选取35
• 3.3.3 时间项的离散35
• 3.3.4 收敛情况35-36
• 3.4 流场模拟计算36-45
• 第四章 给水泵部件力学分析45-55
• 4.1 转子临界转速分析45-49
• 4.2 部件强度分析49-55
• 4.2.1 轴50
• 4.2.2 泵盖50-51
• 4.2.3 密封环51-52
• 4.2.4 轴承体52-53
• 4.2.5 泵座53-55
• 第五章 试验系统建立及数据分析55-68
• 5.1 降速试验回路设计55-57
• 5.1.1 降速试验用前置泵性能参数56-57
• 5.1.2 主给水泵样机配套电机性能参数57
• 5.2 实验过程57-68
• 第六章 水泵现场运行情况68-73
• 6.1 水泵现场运行试验情况68-73
• 第七章 结论及展望73-75
• 7.1 结论73
• 7.2 本文的不足73-74
• 7.3 展望74-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文79

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本文编号：1105973