主氦风机扩压器气动性能研究

发布时间：2023-03-05 18:08

　　随着中国能源需求的持续增长和PM2.5、碳排放等环境问题的日益严峻,核能作为一种高效清洁能源越来越得到重视,也将成为取代传统化石能源、实现节能减排目标的重要选择。清华大学设计的球床型模块式高温气冷堆具有高热效率和固有安全性的特点,是安全性最高的核电堆型之一。而主氦风机作为高温气冷堆一回路唯一的能动设备,驱动氦气冷却剂在一回路系统循环,传递堆芯热量,对高温气冷堆经济性和安全性的保证起到了举足轻重的作用。但目前关于主氦风机的气动性能,尤其是对扩压器优化和叶轮——扩压器的动静翼干涉产生的非定常流动研究较少,对其中存在的压力脉动现象认识不够。扩压器是主氦风机的主要气动部件,本文将对此进行一些定常流和非定常流研究。本文针对主氦风机导叶入口安装角的几何优化进行了研究。通过对比不同导叶入口安装角下的主氦风机在不同流量下的外特性参数及流场分布,本文得出了与主氦风机叶轮相适的扩压器几何优化方案,并获得了更详细的流动机理。本文研究表明:(1)本文所涉及主氦风机的最佳导叶出口安装角为16°,可使主氦风机在各流量下满足200kPa的压升要求,并获得较高的等熵效率;(2)由进出口静压升和等熵效率得到的同一流量下...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 离心式压缩机叶片优化方案研究进展
        1.2.2 离心式压缩机动静翼干涉研究进展
    1.3 本文的工作
第2章 数值研究方法
    2.1 引言
    2.2 控制方程及湍流模型
    2.3 网格划分和动静交界面
第3章 主氦风机扩压器优化设计研究
    3.1 引言
    3.2 主氦风机定常流研究模型的介绍
    3.3 不同导叶入口安装角下的定常流性能研究
    3.4 本章小结
第4章 主氦风机设计流量下的非定常流性能研究
    4.1 引言
    4.2 主氦风机非定常流研究模型介绍
    4.3 主氦风机监测点压力脉动的频谱分析
        4.3.1 频谱分析相关概念的介绍
        4.3.2 主氦风机叶轮流道内监测点的频谱分析
        4.3.3 主氦风机导叶流道内监测点的频谱分析
    4.4 本章小结
第5章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3756681