基于模型變換法設(shè)計(jì)的混流泵空化研究與評(píng)價(jià).pdf

1、專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文基于模型變換法設(shè)計(jì)的混流泵空化研究與評(píng)價(jià)TheCavitationPerformanceAnalysisandAssessmentofaMixedFlowPumpDesignedwithModelTransformationMethod作者姓名：王二名學(xué)號(hào)：量坐Q塑大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology人連理一J：火學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩十學(xué)位論文摘要核主泵在核島中起到驅(qū)動(dòng)冷卻劑循環(huán)的作用，是核島

2、中唯一一個(gè)旋轉(zhuǎn)的部件。出于安全等方面的考慮，核主泵必須能夠在壓力高、溫度高、輻射強(qiáng)的環(huán)境下，長(zhǎng)時(shí)問(wèn)安全、可靠地運(yùn)行?？栈F(xiàn)象是旋轉(zhuǎn)水力機(jī)械中常見(jiàn)的會(huì)造成不同程度破壞的因素，它可能會(huì)引起噪音、引發(fā)振動(dòng)，降低葉輪的水力性能，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成葉片的斷裂，這在核主泵的正常運(yùn)行中是不允許發(fā)生的。目前條件下，對(duì)核主泵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究成本很高，因此通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)核主泵內(nèi)部的流場(chǎng)進(jìn)行分析是比較經(jīng)濟(jì)的方法。首先，本文簡(jiǎn)要介紹了目前國(guó)內(nèi)外核主泵設(shè)計(jì)和泵空化性能研

3、究?jī)煞矫娴倪M(jìn)展和成果，并介紹了泵空化的相關(guān)概念和三種空化模型。其次，用繞二維翼型的空化流動(dòng)驗(yàn)證了三種空化模型，論證并選擇S—S模型進(jìn)行泵的空化流計(jì)算。然后，本文對(duì)用改進(jìn)的模型變換法設(shè)計(jì)的7葉片葉輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)流量和全流量下的空化性能分析。設(shè)計(jì)流量下，葉輪的揚(yáng)程為135m，臨界空化余量為50m，在設(shè)計(jì)壓力下不會(huì)發(fā)生空化現(xiàn)象。隨著裝置空化余量的減小，葉輪內(nèi)流場(chǎng)可以分為無(wú)空化階段、空化初生至局部發(fā)展階段和嚴(yán)重空化階段。在全流量工況下，本文得到了

4、在O9Q、Q、11Q、12Q四種不同流量時(shí)葉輪的空化性能曲線。計(jì)算結(jié)果表明，隨著流量的增加，葉輪的臨界空化余量逐漸增大，揚(yáng)程逐漸減小。用三種不同的經(jīng)驗(yàn)公式求得的泵空化余量均大于模擬得到的臨界空化余量，且對(duì)應(yīng)的空化比轉(zhuǎn)速基本在兼顧空化性能和效率的范圍內(nèi)。根據(jù)泵空化余量定義式得到的不同流量的泵空化余量也均大于臨界空化余量。分析得到，從空化性能的角度，適當(dāng)減小現(xiàn)有模型葉輪進(jìn)口邊直徑可以兼顧空化性能的同時(shí)提高效率，現(xiàn)有的葉片進(jìn)口寬度是合理的。最