2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、核主泵發(fā)生空化時(shí),揚(yáng)程和效率會(huì)迅速下降,同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。當(dāng)核主泵提供的壓頭過(guò)小時(shí),冷卻劑不能及時(shí)帶走堆芯內(nèi)的熱量,長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行可能會(huì)導(dǎo)致堆芯過(guò)熱產(chǎn)生偏離泡核沸騰,嚴(yán)重情況下會(huì)使反應(yīng)堆燃料棒融化。對(duì)核主泵的空化數(shù)值模擬預(yù)測(cè)可以極大地節(jié)省設(shè)計(jì)費(fèi)用和前期準(zhǔn)備工作,同時(shí)可以更為深入分析內(nèi)部流場(chǎng)等特性,而空化數(shù)值模擬計(jì)算的核心在于空化模型的建立。
  本文應(yīng)用理論分析、數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,基于混流式核主泵高溫高壓工質(zhì)的物性考

2、慮熱力學(xué)效應(yīng)改進(jìn)空化模型,得到考慮因素更為全面的核主泵空化數(shù)值計(jì)算模擬。對(duì)核主泵進(jìn)行了模型設(shè)計(jì)優(yōu)化、實(shí)體建模、湍流模型和空化模型適用性選取、空化模型的熱力學(xué)優(yōu)化,應(yīng)用空化定常和非定常計(jì)算與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比研究。主要內(nèi)容如下:
  1.對(duì)比文獻(xiàn)詳細(xì)分析了常用的湍流模型和空化模型的優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)對(duì)核主泵網(wǎng)格無(wú)關(guān)性進(jìn)行驗(yàn)證,得出為確保計(jì)算的準(zhǔn)確性,總體網(wǎng)格數(shù)劃分大于350萬(wàn)時(shí)合適。
  2.采用不同方案進(jìn)行優(yōu)化,葉輪和導(dǎo)葉的不同匹配對(duì)葉

3、輪徑向力分布規(guī)律影響較大,作用在葉輪上的徑向力的脈動(dòng)頻率以葉輪通過(guò)導(dǎo)葉頻率為主,4葉片葉輪和11葉片導(dǎo)葉可較好地改善葉輪的徑向力;小流量時(shí),隨著流量減小葉輪的徑向力和脈動(dòng)幅值變大,而大流量下,葉輪的徑向力和脈動(dòng)幅值變化相反;效率相對(duì)誤差在2.5%左右,揚(yáng)程相對(duì)誤差在4%左右,說(shuō)明數(shù)值模擬的結(jié)果較準(zhǔn)確,對(duì)核主泵的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
  3.采用不同湍流模型對(duì)核主泵進(jìn)行空化模擬,試驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值有一定的誤差,大流量與小流量工況下,標(biāo)準(zhǔn)k

4、-ε模型和RNG k-ε模型可以適當(dāng)提高空化預(yù)測(cè)的精確度,但多數(shù)工況下SST k-ω湍流模型的預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值最為接近,SSTk-∞湍流模型對(duì)核主泵的空化計(jì)算最為精確。
  4.不同空化模型的都能有效預(yù)測(cè)核主泵空化性能曲線的趨勢(shì),未發(fā)生空化時(shí),三種模型對(duì)泵揚(yáng)程的數(shù)值計(jì)算結(jié)果差距很小,但隨著空化程度的加深,不同空化模型的預(yù)測(cè)值差別開(kāi)始變大;綜合比較,Z-G-B空化模型對(duì)核主泵的空化性能預(yù)測(cè)最為精確;Z-G-B空化模型計(jì)算得到的葉片背面

5、空泡分布區(qū)域最大,該規(guī)律與通過(guò)比較空化性能曲線得到的Z-G-B空化模型揚(yáng)程變化斜率更大現(xiàn)象相同。
  5.臨界空化狀態(tài)的主頻振幅最高,且主頻信號(hào)產(chǎn)生在葉頻處,正常狀態(tài)和空化斷裂狀態(tài)的主頻均出現(xiàn)在2倍葉頻處,不同狀態(tài)的各種峰值信號(hào)主要為轉(zhuǎn)頻的整數(shù)倍;葉輪內(nèi)的壓力脈動(dòng)主要集中在低頻區(qū),隨著NPSH的降低,高頻區(qū)域脈動(dòng)明顯逐漸增多,葉輪和導(dǎo)葉的葉片動(dòng)靜干涉是控制葉輪內(nèi)壓力脈動(dòng)頻率的主要因素。
  6.使用熱力學(xué)界面上的潛熱利用率函

6、數(shù)與液體中熱擴(kuò)散方程轉(zhuǎn)換代入克勞修斯關(guān)系式,通過(guò)汽體狀態(tài)方程可以推導(dǎo)出空化模型的熱力學(xué)效應(yīng)修正項(xiàng),熱力學(xué)效應(yīng)對(duì)核主泵空化起抑制作用;修正前后的空化模型預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值趨勢(shì)相同,隨著NPSH的降低,空化模型修正前后的揚(yáng)程預(yù)測(cè)值差距變大;修正后的空化模型預(yù)測(cè)得到葉片背面空泡分布區(qū)域減小,且葉片上的壓力載荷分布更為均勻。
  7.先對(duì)核主泵模型進(jìn)行水力性能試驗(yàn),試驗(yàn)得出模型泵最高效率點(diǎn)在流量922.8m3/h,最高效率值為80.48%,額

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