蒸汽發(fā)生器下封頭對核主泵性能影響研究.pdf

1、為應對能源緊缺，我國引進了美國尚未得到工程應用的第三代先進壓水堆核電技術AP1000。AP1000與其它核電堆型相比，將兩臺并聯(lián)的反應堆冷卻劑泵（以下簡稱核主泵）直接倒置焊接在蒸汽發(fā)生器下封頭底部。這種獨特的設計須全面評價核主泵與蒸汽發(fā)生器下封頭間的耦合效應。為此，本文建立了核主泵與蒸汽發(fā)生器下封頭的聯(lián)合仿真模型，采用CFD方法對該耦合模型進行了仿真計算，分別研究了蒸汽發(fā)生器下封頭對核主泵流場、水力性能及水動力性能的影響。
　　本

2、文首先對蒸汽發(fā)生器下封頭和核主泵進行流體域幾何建模和網格劃分，并通過網格無關性驗證確定了合適的網格數量。穩(wěn)態(tài)計算時，將縮尺泵的數值計算結果與試驗結果進行對比，結果表明，數值計算與試驗結果取得了很好的一致性。瞬態(tài)計算時，進行了時間步長無關性驗證，最終確定時間步長為葉輪旋轉1°所需的時間。
　　其次，進行了熱管側蒸汽發(fā)生器下封頭的流量分配仿真和冷管側蒸汽發(fā)生器下封頭與核主泵的聯(lián)合仿真。結果表明，各U型管的流量分配不均、冷管側蒸汽發(fā)生器

3、下封頭紊亂的流場以及下封頭與核主泵入口漸縮相貫區(qū)域造成了核主泵入口處產生了入流畸變。入流畸變使得核主泵入口處產生了局部低壓區(qū)，流體以不同的流速流入葉輪的流道，加劇了核主泵入口處和動靜葉交界處的壓力脈動。
　　此外，分析了入流畸變對核主泵水力和水動力性能的影響。發(fā)現(xiàn)入流畸變降低了核主泵的揚程和效率，且降低的幅度隨流量的增大而增大。在葉輪軸向力方面，入流畸變雖然使得軸向力略有降低但增大了軸向力的脈動程度;而在葉輪徑向力方面，入流畸變使