导叶变化对核主泵性能的影响

发布时间：2023-04-22 05:51

　　伴随着经济的高速发展,能源问题成为全世界关注的焦点,核能的开发与利用,已经成为适应经济发展的必然趋势。驱使冷却剂在RCP系统中循环流动的泵(简称核主泵),它是确保核反应堆安全可靠运行的最为关键的部件之一,属于核电站的一级设备。核主泵不仅要在大流量、高功率下运行,而且还必须能承受高温高压强辐射的三维工作环境。在保证核主泵能够安全、稳定工作的条件下,以优化核主泵过流部件的性能为目的,本研究以AP1000核主泵缩比模型泵为研究对象(缩比系数为0.5),对导叶这一重要的过流部件进行了优化研究:首先,本文在核主泵导叶叶片均匀变化的前提下,通过改变导叶叶片数、导叶叶片厚度以及导叶圆周旋转角,结合原始模型数据、及经验的前提之下,改变泵模型参数,从而来研究导叶均匀变化对核主泵性能的影响。研究结果发现:在设计工况下,在只改变导叶叶片数、导叶叶片厚度、导叶圆周旋转角中某一个变量,其他设计参数均不变时,导叶叶片数为18、导叶叶片厚度为原厚度、导叶圆周旋转角为8°时,泵的扬程和效率最高,导叶整体流道以及压水室内的流场分布也更加均匀;而导叶叶片数为16、导叶叶片厚度均匀增厚1.5倍、导叶圆周旋转角为16°时,导...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外核主泵水动力方面研究现状
        1.2.1 核主泵水力模型的研究现状
        1.2.2 核主泵内部流动的研究现状
        1.2.3 核主泵导叶的研究现状
        1.2.4 环量对泵性能的影响研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 课题来源
第2章 模型的建立和数值计算方法
    2.1 AP1000核主泵
        2.1.1 AP1000核主泵结构与参数
        2.1.2 AP1000核主泵缩比模型
    2.2 AP1000核主泵几何模型与水体模型
    2.3 数学模型
        2.3.1 流动控制方程
        2.3.2 湍流模型
        2.3.3 边界条件
    2.4 算法与验证
        2.4.1 求解控制
        2.4.2 收敛依据
        2.4.3 网格划分及无关性验证
        2.4.4 计算结果验证
    2.5 本章小结
第3章 导叶均匀变化对核主泵性能的影响
    3.1 模型变化方案的确定
    3.2 导叶进出口水流速度环量的理论表示
    3.3 导叶叶片数变化对核主泵性能的影响
        3.3.1 导叶叶片数变化对核主泵外特性的影响
        3.3.2 导叶叶片数变化对核主泵内流场的影响
    3.4 导叶叶片均匀加厚对核主泵性能的影响
        3.4.1 导叶叶片均匀加厚对核主泵外特性的影响
        3.4.2 导叶叶片均匀加厚对核主泵内流场的影响
    3.5 导叶圆周旋转角变化对核主泵性能的影响
        3.5.1 导叶圆周旋转角变化对核主泵外特性的影响
        3.5.2 导叶圆周旋转角变化对核主泵内流场的影响
    3.6 本章小结
第4章 导叶叶片厚度非均匀变化对核主泵性能的影响
    4.1 模型变化方案的确定
    4.2 导叶叶片厚度非均匀变化对核主泵性能的影响
        4.2.1 导叶叶片厚度非均匀变化对核主泵内流场的影响
        4.2.2 导叶叶片厚度变化对导叶内流动损失分析
        4.2.3 导叶叶片厚度变化对核主泵扬程、效率的影响分析
    4.3 本章小结
第5章 导叶非均匀布置对核主泵性能的影响
    5.1 参数组合方案的确定
    5.2 数值模拟结果
        5.2.1 导叶非均匀布置对核主泵扬程和效率的影响
        5.2.2 导叶非均匀布置对导叶内水力损失和环量的影响
        5.2.3 导叶非均匀布置对核主泵内流场的影响
    5.3 本章小结
总结与展望
    1.总结
    2.展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3797046