核動(dòng)力汽輪機(jī)除濕級(jí)1D-3D耦合計(jì)算研究.pdf

1、核電汽輪機(jī)作為核電站常規(guī)島的關(guān)鍵設(shè)備之一，承擔(dān)著重要角色，直接關(guān)系到核電站的安全及效率。在汽輪機(jī)的研究中，對(duì)處在瞬態(tài)變化過(guò)程中的關(guān)鍵部位，分析其內(nèi)部流動(dòng)特性是十分重要的。但如果對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行全三維計(jì)算會(huì)消耗大量的計(jì)算資源，只對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行三維計(jì)算又缺少瞬態(tài)流動(dòng)過(guò)程中精確的邊界條件，而采用純一維計(jì)算又無(wú)法對(duì)關(guān)鍵部位的內(nèi)部流動(dòng)特性進(jìn)行分析。因此，有必要將關(guān)鍵部位的三維流場(chǎng)計(jì)算與其所在系統(tǒng)的一維模型計(jì)算相耦合，進(jìn)而分析關(guān)鍵部位的瞬態(tài)特性。

2、>　　本文以某型16級(jí)汽輪機(jī)為研究對(duì)象，并選取第12級(jí)為除濕級(jí)，利用離散粒子模型對(duì)除濕級(jí)進(jìn)行三維流場(chǎng)計(jì)算，根據(jù)所選除濕溝槽對(duì)不同粒徑液滴的捕捉情況，確定除濕槽的開(kāi)設(shè)位置，并以此三維模型為對(duì)象進(jìn)行耦合仿真計(jì)算研究。
　　在確定三維計(jì)算模型后，利用C＃編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一維和三維耦合計(jì)算平臺(tái)，該平臺(tái)功能包括:對(duì)一維系統(tǒng)軟件Flowmaster及三維流體力學(xué)計(jì)算軟件CFX的自動(dòng)化操作、一維系統(tǒng)模型與三維計(jì)算模型邊界數(shù)據(jù)傳遞的控制。使用所開(kāi)發(fā)的

3、耦合計(jì)算平臺(tái)，完成對(duì)汽輪機(jī)的滿(mǎn)功率穩(wěn)態(tài)計(jì)算。并將計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證耦合程序的正確性。
　　為提高穩(wěn)態(tài)耦合計(jì)算過(guò)程的穩(wěn)定性及高效性，對(duì)可能影響耦合計(jì)算的因素進(jìn)行研究，包括耦合計(jì)算的初始邊界條件、三維CFD模型迭代次數(shù)、耦合計(jì)算松弛因子、耦合數(shù)據(jù)映射方式。對(duì)以上四種因素分別加以討論，對(duì)耦合計(jì)算性能優(yōu)化的方法進(jìn)行初步探索，為之后進(jìn)行較為復(fù)雜的耦合計(jì)算提供基礎(chǔ)。
　　完成對(duì)除濕級(jí)三維模型的穩(wěn)態(tài)耦合計(jì)算，得出除濕級(jí)的基本特