核主泵導葉位置與壓水室隔舌匹配特性研究.pdf

1、反應堆冷卻劑循環(huán)泵（簡稱“核主泵”）是核島一回路系統(tǒng)中唯—高速旋轉的設備,長期工作于高溫、高壓、強輻射環(huán)境中，其性能和可靠性直接影響核電站的安全正常工作。
　　核主泵的過流部件主要由葉輪、導葉和壓水室三部分組成。核主泵葉輪、導葉和壓水室的多參數耦合匹配特性決定了泵的性能曲線、運行的穩(wěn)定性；而單一過流部件的性能最優(yōu)并不代表整機性能的最優(yōu)，同時各個過流部件的參數相互關聯(lián)和影響，因此需要對各個過流部件多參數下的匹配規(guī)律以及其對泵的外特性

2、和內部流動結構的影響做更深入的研究。本文圍繞核主泵導葉位置與壓水室隔舌間的匹配展開研究。
　　本文以課題組自己設計的 AP1000核主泵模型泵為研究對象，采用CFD數值計算方法對其內部流動進行全三維數值計算。主要研究內容分為以下3個部分：
　　1、導葉周向布置位置對核主泵性能的影響。
　　分別從穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩方面進行研究。結果表明，導葉周向位置對小流量下模型泵揚程、效率影響較小，最大偏差分別為0.46m、1.52％，對設

3、計流量和大流量下的揚程、效率影響較大，偏差高達1.17m、5.83%。導葉周向位置對模型泵內壓力分布影響較大，在時域圖中，導葉位置主要影響模型泵內壓力脈動的波動幅度；在頻域圖中，導葉位置主要影響壓力脈動能量幅值。導葉周向位置對導葉下游的流場結構影響較大。合適的導葉周向位置可有效改善泵內的壓力分布，進而降低泵的振動和噪聲。
　　2、隔舌倒圓半徑對核主泵穩(wěn)態(tài)性能的影響。
　　研究了倒圓半徑對模型泵、葉輪、導葉和壓水室外特性的影響

4、規(guī)律，并分析了倒圓半徑對泵內部流場結構的影響。結果表明，倒圓半徑對模型泵的揚程影響較小，對效率影響較大，最大偏差分別為0.68m、3.32%。在結構尺寸允許的條件下適當增大倒圓半徑可提高泵的性能，改善右側隔舌處液流分流附近的流動狀態(tài)，減小類似隔舌部位的低壓區(qū)，但倒圓半徑具體的取值還與其他水力部件的匹配有關。
　　3、核主泵導葉周向布置位置與隔舌倒圓半徑匹配的研究。
　　研究了設計工況下導葉周向布置位置與隔舌倒圓半徑的匹配關系