反應堆冷卻劑主泵優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、反應堆冷卻劑主泵是核動力裝置的重要設(shè)備之一，其重量、尺寸是影響核動力裝置的整體重量及布置的重要因素。本文以屏蔽式反應堆冷卻劑主泵為研究對象，采用自主開發(fā)的群體復合形優(yōu)化算法，開展了以屏蔽式反應堆冷卻劑主泵重量為優(yōu)化目標的優(yōu)化設(shè)計?？紤]到屏蔽電機是屏蔽式主泵中的主要大型部件之一，本文也開展了基于映射交叉遺傳算法實現(xiàn)屏蔽電機重量的優(yōu)化設(shè)計，從而使屏蔽式主泵重量最小。
　　基于文獻調(diào)研，選取復合形算法優(yōu)化屏蔽式主泵，遺傳算法優(yōu)化屏蔽電機

2、。針對標準復合形優(yōu)化算法和標準遺傳算法的缺點，提出改進方案，得到性能較好的群體復合形優(yōu)化算法和映射交叉遺傳算法。本文建立了屏蔽式反應堆冷卻劑主泵及屏蔽電機的數(shù)學模型，并應用C＃語言開發(fā)了相應計算程序。分析運行參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)影響屏蔽式主泵和屏蔽電機重量的敏感性，結(jié)果反映了設(shè)計參數(shù)變化對目標函數(shù)的影響趨勢及其程度。同時，參考屏蔽電機設(shè)計性能的參數(shù)效應分析結(jié)果，選取屏蔽電機優(yōu)化設(shè)計變量。確定相應約束條件后，實現(xiàn)了反應堆冷卻劑主泵與內(nèi)部電機的復

3、合優(yōu)化設(shè)計，并對優(yōu)化結(jié)果進行了對比分析?；谒⒌乃矐B(tài)計算模型，驗證優(yōu)化結(jié)果的可行性。
　　復合優(yōu)化設(shè)計結(jié)果表明:通過合理組合優(yōu)化變量，可實現(xiàn)屏蔽式反應堆冷卻劑主泵重量的優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化方案的重量減小了11.962％，優(yōu)化效果顯著。主泵單獨優(yōu)化設(shè)計結(jié)果顯示:反應堆冷卻劑主泵的重量減小了7.538％。復合優(yōu)化與主泵單獨優(yōu)化相比，重量優(yōu)化效果更加突出。分析優(yōu)化模型的惰轉(zhuǎn)瞬態(tài)過程，證明優(yōu)化結(jié)果的惰轉(zhuǎn)瞬態(tài)過程滿足設(shè)計要求，并且其惰轉(zhuǎn)瞬態(tài)性