核主泵水力部件初步设计及惰转特性研究

发布时间：2021-03-18 13:47

　　核主泵是核电站的“心脏”,是核岛内唯一长期高速旋转的装备,其功能为：驱动核岛内高放射性高温高压水循环,将反应堆芯核裂变的热能传递给蒸汽发生器产生蒸汽,推动汽轮机发电。目前核主泵完全由美、法、俄等国垄断,我国在核主泵制造的核心技术方面几乎是空白,全部依赖进口。因此,核主泵是我国核电装备国产化必须解决的瓶颈难题。核主泵作为核电站的心脏,其使役环境极端复杂,条件极其苛刻,这为其水力设计带来了重大挑战,具体表现为：1)高辐射高温高压特殊工质、大流量高扬程水力参数,2)极端工况安全性能要求,3)超长使役60年。本文针对特殊工质复杂多工况下核主泵的水力设计,主要开展了以下三个方面的工作：1、水力部件造型模块软件开发及水力模型初步设计。基于VB.NET、 MATLAB、SolidWorks编写了水力部件造型模块设计软件,实现了核主泵水力部件参数化设计和自动化造型。按照AP1000核主泵水力设计要求,基于自主开发的造型模块软件完成了核主泵水力模型的初步设计。2、核主泵水力性能数值分析及数值方案试验验证。在计算流体力学数值理论的基础上建立了适用于核主泵水力学性能分析的数值模拟方案,并通过试验予以验证。基... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 核主泵概况
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 核主泵水力设计的热点与难点
        1.3.2 关键水力部件及其设计方法
        1.3.3 突发断电事故下的惰转特性研究
    1.4 课题主要研究内容
    1.5 本章小结
2 水力部件造型模块软件开发
    2.1 水力部件设计方案的确定
        2.1.1 国内泵产CAD技术及其主要问题
        2.1.2 基于软件平台的核主泵水力设计新方案
    2.2 造型模块软件交互式界面与接口设计
        2.2.1 造型模块的功能
        2.2.2 界面及其交互设计
        2.2.3 接口设计
    2.3 基于SolidWorks二次开发的水力部件参数化流程设计
        2.3.1 叶轮导叶设计
        2.3.2 压水室设计
    2.4 初步设计的水力模型
    2.5 本章小结
3 核主泵水力性能数值分析及数值方案试验验证
    3.1 水力模型的数值模拟方案
        3.1.1 流体力学数值计算理论
        3.1.2 数值模拟方案设计
    3.2 数值模拟方案的试验验证
        3.2.1 试验方法及设备
        3.2.2 试验泵水力模型及数值模拟设置
        3.2.3 试验数据与数值模拟结果的对比分析
    3.3 核主泵水力模型的水力性能数值分析
        3.3.1 水力模型的数值模拟设置
        3.3.2 外特性性能分析
        3.3.3 叶轮、导叶流体域的压力和速度场分析
        3.3.4 压水室的压力及速度场分析
    3.4 本章小结
4 断电事故下核主泵惰转特性的解析方法及性能分析
    4.1 惰转特性的解析计算方法
        4.1.1 惰转模型及一般计算方法
        4.1.2 惰转模型解析计算的新方法
    4.2 解析计算方法的试验验证
        4.2.1 M310核主泵断电试验
        4.2.2 解析值与试验结果的对比分析
    4.3 核主泵水力模型的安全惰转流量验算及瞬变流场分析
        4.3.1 安全惰转流量验算
        4.3.2 惰转瞬变流场分析
    4.4 惰转设计准则及AP1000核主泵相关设计分析
        4.4.1 惰转工况下的核主泵设计准则
        4.4.2 AP1000核主泵的惰转设计分析
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 研究展望
参考文献
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数值模拟核主泵水力优化设计平台开发[J]. 王鹏飞,阮晓东,邹俊,傅新.  液压与气动. 2010(12)
[2]压水堆核电厂冷却剂主循环泵的技术历程和发展（Ⅰ）[J]. 黄经国.  水泵技术. 2009(04)
[3]断电事故对核主泵安全特性影响的试验研究[J]. 刘夏杰,刘军生,王德忠,杨哲,张继革.  原子能科学技术. 2009(05)
[4]探讨改进AP1000标准设计[J]. 马习朋.  中国核电. 2008(03)
[5]提高核能战略地位 确保能源安全和可持续发展[J]. 俞军.  全球科技经济瞭望. 2008(01)
[6]浅谈压水堆核电站主泵[J]. 蔡龙,张丽平.  水泵技术. 2007(04)
[7]离心叶轮轴面的数值化设计方法[J]. 张人会,杨军虎,刘宜.  兰州理工大学学报. 2007(04)
[8]核反应堆冷却剂循环泵的现状及发展[J]. 秦武,李志鹏,沈宗沼,靳卫华.  水泵技术. 2007(03)
[9]基于CAD系统的离心泵叶轮轴面投影绘型[J]. 王艳艳,李红,季柳金.  排灌机械. 2006(03)
[10]加快开发我国核能产业实现能源结构多样化[J]. 顾忠茂,刘长欣,傅满昌.  中国能源. 2003(12)

硕士论文
[1]断电事故下核主泵内流场数值模拟[D]. 徐一鸣.大连理工大学 2011
[2]断电事故下核主泵流动及振动特性研究[D]. 刘夏杰.上海交通大学 2008



本文编号：3088429