核主泵隔熱裝置流動傳熱特性分析.pdf

1、核主泵隔熱裝置能夠保證水導軸承和軸承密封在較低溫度的環(huán)境下平穩(wěn)運行，并引導冷卻水對水導軸承進行冷卻潤滑。在隔熱裝置中，冷卻水起到了冷卻和隔熱的作用，一方面冷卻水要將大量的熱帶出隔熱裝置，保證隔熱裝置內部的溫度不要上升的過高；另一方面，冷卻水還要起到隔熱的效果，阻止外部環(huán)境的熱量進入隔熱裝置。對冷卻水的流動進行控制，權衡其導熱和隔熱的能力，有利于隔熱裝置長期穩(wěn)定的運行。
　　根據計算流體力學的相關理論，建立了隔熱裝置的共軛傳熱計算模

2、型。計算不同入口流量下隔熱裝置流場、溫度場和壓力場，分析不同入口流量對隔熱裝置流動傳熱的影響。計算結果表明：隨著入口流量的增加，隔熱裝置的隔熱能力也有所增強，隔熱裝置整體的溫度呈現下降的趨勢。
　　核主泵隔熱裝置內部流動傳熱形式十分復雜。隔熱裝置內部流道的多個位置通過沿周向分布的離散管連接。整個裝置的精確流動傳熱分析需要采用三維精細計算模型，模型網格劃分和計算都非常耗時。為了滿足設計初期階段的方案選型和結構優(yōu)化的需要，針對含有周向

3、離散管道的隔熱裝置，提出了一種溫度場近似分析方法。通過流動斷面積等效和周向速度約束對周向離散管道流動進行簡化。對比了流場、溫度場和壓力場計算結果。近似分析模型與三維精細模型的計算結果基本相同，近似分析模型可以用于隔熱裝置結構形式的選型和優(yōu)化設計。
　　應用近似分析模型，對影響循環(huán)流量的節(jié)流間隙尺寸和轉軸的轉速進行分析，分析結果表明：循環(huán)流量隨著節(jié)流間隙尺寸的增加而增大，在循環(huán)流量較小時，隔熱裝置入口的溫度隨著循環(huán)流量的增大而降低；