基于模型变换法设计的混流泵空化研究与评价

发布时间：2025-02-05 13:18

　　核主泵在核岛中起到驱动冷却剂循环的作用,是核岛中唯一个旋转的部件。出于安全等方面的考虑,核主泵必须能够在压力高、温度高、辐射强的环境下,长时间安全、可靠地运行。空化现象是旋转水力机械中常见的会造成不同程度破坏的因素,它可能会引起噪音、引发振动,降低叶轮的水力性能,严重时还会造成叶片的断裂,这在核主泵的正常运行中是不允许发生的。目前条件下,对核主泵进行实验研究成本很高,因此通过数值模拟对核主泵内部的流场进行分析是比较经济的方法。 首先,本文简要介绍了目前国内外核主泵设计和泵空化性能研究两方面的进展和成果,并介绍了泵空化的相关概念和三种空化模型。 其次,用绕二维翼型的空化流动验证了三种空化模型,论证并选择S-S模型进行泵的空化流计算。然后,本文对用改进的模型变换法设计的7叶片轮进行了设计流量和全流量下的空化性能分析。设计流量下,叶轮的扬程为135m,临界空化余量为50m,在设计压力下不会发生空化现象。随着装置空化余量的减小,叶轮内流场可以分为无空化阶段、空化初生至局部发展阶段和严重空化阶段。在全流量工况下,本文得到了在0.9Q、Q、1.1Q、1.2Q四种不同流量时叶轮的空化性能曲线。...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本课题研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 混流式核主泵的研究现状
        1.2.2 泵空化性能的研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
2 空化相关概念及空化模型
    2.1 空化相关概念
        2.1.1 空化数
        2.1.2 空化基本方程式
        2.1.3 空化比转速和托马空化系数
    2.2 空化模型
        2.2.1 全空化模型
        2.2.2 Zwart-Gerber-Belamri模型
        2.2.3 Schnerr-Sauer模型
3 泵空化性能分析及评估
    3.1 设计参数
    3.2 两种水力设计方法
        3.2.1 速度系数法
        3.2.2 模型变换法
    3.3 空化模型选择
        3.3.1 无空化流时压力系数比较
        3.3.2 空化流动压力系数比较
    3.4 计算方法
    3.5 模型变换法设计的7叶片叶轮空化性能分析
        3.5.1 网格连续性
        3.5.2 设计流量下叶轮的空化性能
        3.5.3 全流量工况空化性能
        3.5.4 泵空化性能评价
        3.5.5 提高泵抗空化性能的方法
4 热效应对核主泵空化性能影响的前期研究
    4.1 研究背景
    4.2 研究现状
    4.3 核主泵的高温空化研究方向
结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：4029896