核主泵導(dǎo)葉位置與壓水室隔舌匹配特性研究.pdf

1、反應(yīng)堆冷卻劑循環(huán)泵（簡(jiǎn)稱“核主泵”）是核島一回路系統(tǒng)中唯—高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備,長(zhǎng)期工作于高溫、高壓、強(qiáng)輻射環(huán)境中，其性能和可靠性直接影響核電站的安全正常工作。
　　核主泵的過流部件主要由葉輪、導(dǎo)葉和壓水室三部分組成。核主泵葉輪、導(dǎo)葉和壓水室的多參數(shù)耦合匹配特性決定了泵的性能曲線、運(yùn)行的穩(wěn)定性；而單一過流部件的性能最優(yōu)并不代表整機(jī)性能的最優(yōu)，同時(shí)各個(gè)過流部件的參數(shù)相互關(guān)聯(lián)和影響，因此需要對(duì)各個(gè)過流部件多參數(shù)下的匹配規(guī)律以及其對(duì)泵的外特性

2、和內(nèi)部流動(dòng)結(jié)構(gòu)的影響做更深入的研究。本文圍繞核主泵導(dǎo)葉位置與壓水室隔舌間的匹配展開研究。
　　本文以課題組自己設(shè)計(jì)的 AP1000核主泵模型泵為研究對(duì)象，采用CFD數(shù)值計(jì)算方法對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行全三維數(shù)值計(jì)算。主要研究?jī)?nèi)容分為以下3個(gè)部分：
　　1、導(dǎo)葉周向布置位置對(duì)核主泵性能的影響。
　　分別從穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩方面進(jìn)行研究。結(jié)果表明，導(dǎo)葉周向位置對(duì)小流量下模型泵揚(yáng)程、效率影響較小，最大偏差分別為0.46m、1.52％，對(duì)設(shè)

3、計(jì)流量和大流量下的揚(yáng)程、效率影響較大，偏差高達(dá)1.17m、5.83%。導(dǎo)葉周向位置對(duì)模型泵內(nèi)壓力分布影響較大，在時(shí)域圖中，導(dǎo)葉位置主要影響模型泵內(nèi)壓力脈動(dòng)的波動(dòng)幅度；在頻域圖中，導(dǎo)葉位置主要影響壓力脈動(dòng)能量幅值。導(dǎo)葉周向位置對(duì)導(dǎo)葉下游的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)影響較大。合適的導(dǎo)葉周向位置可有效改善泵內(nèi)的壓力分布，進(jìn)而降低泵的振動(dòng)和噪聲。
　　2、隔舌倒圓半徑對(duì)核主泵穩(wěn)態(tài)性能的影響。
　　研究了倒圓半徑對(duì)模型泵、葉輪、導(dǎo)葉和壓水室外特性的影響

4、規(guī)律，并分析了倒圓半徑對(duì)泵內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，倒圓半徑對(duì)模型泵的揚(yáng)程影響較小，對(duì)效率影響較大，最大偏差分別為0.68m、3.32%。在結(jié)構(gòu)尺寸允許的條件下適當(dāng)增大倒圓半徑可提高泵的性能，改善右側(cè)隔舌處液流分流附近的流動(dòng)狀態(tài)，減小類似隔舌部位的低壓區(qū)，但倒圓半徑具體的取值還與其他水力部件的匹配有關(guān)。
　　3、核主泵導(dǎo)葉周向布置位置與隔舌倒圓半徑匹配的研究。
　　研究了設(shè)計(jì)工況下導(dǎo)葉周向布置位置與隔舌倒圓半徑的匹配關(guān)系