核主泵隔熱裝置流動(dòng)傳熱特性分析.pdf

1、核主泵隔熱裝置能夠保證水導(dǎo)軸承和軸承密封在較低溫度的環(huán)境下平穩(wěn)運(yùn)行，并引導(dǎo)冷卻水對水導(dǎo)軸承進(jìn)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(nèi)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(jìn)入隔熱裝置。對冷卻水的流動(dòng)進(jìn)行控制，權(quán)衡其導(dǎo)熱和隔熱的能力，有利于隔熱裝置長期穩(wěn)定的運(yùn)行。
　　根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的相關(guān)理論，建立了隔熱裝置的共軛傳熱計(jì)算模

2、型。計(jì)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(dòng)傳熱的影響。計(jì)算結(jié)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(qiáng)，隔熱裝置整體的溫度呈現(xiàn)下降的趨勢。
　　核主泵隔熱裝置內(nèi)部流動(dòng)傳熱形式十分復(fù)雜。隔熱裝置內(nèi)部流道的多個(gè)位置通過沿周向分布的離散管連接。整個(gè)裝置的精確流動(dòng)傳熱分析需要采用三維精細(xì)計(jì)算模型，模型網(wǎng)格劃分和計(jì)算都非常耗時(shí)。為了滿足設(shè)計(jì)初期階段的方案選型和結(jié)構(gòu)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(dòng)斷面積等效和周向速度約束對周向離散管道流動(dòng)進(jìn)行簡化。對比了流場、溫度場和壓力場計(jì)算結(jié)果。近似分析模型與三維精細(xì)模型的計(jì)算結(jié)果基本相同，近似分析模型可以用于隔熱裝置結(jié)構(gòu)形式的選型和優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　應(yīng)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(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分析，分析結(jié)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(shí)，隔熱裝置入口的溫度隨著循環(huán)流量的增大而降低；