滑移網(wǎng)格下核主泵流場(chǎng)的數(shù)值研究.pdf

1、當(dāng)前，在我國(guó)核電事業(yè)快速發(fā)展的背景下，核電重大裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程明顯加快。核反應(yīng)堆冷卻劑泵，即核主泵，是核島內(nèi)唯一高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，被喻為核島中的“心臟”，其可靠性直接影響到反應(yīng)堆的安全運(yùn)行，按照美國(guó)ASME核設(shè)備安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的界定，核主泵屬于核安全一級(jí)。由于核主泵運(yùn)行在高溫高壓及強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境中，研究高溫高壓冷卻劑與水力部件相互作用規(guī)律對(duì)于核主泵設(shè)計(jì)制造及其安全運(yùn)行顯得尤為重要。
　　目前的技術(shù)條件下，通過(guò)數(shù)值手段研究泵內(nèi)流動(dòng)規(guī)律已

2、成為較可行的方法。本文采用滑移網(wǎng)格法對(duì)核主泵內(nèi)非定常流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析核主泵在變環(huán)境下的流動(dòng)規(guī)律，探究空化發(fā)生的臨界條件及其對(duì)性能的影響。
　　非定常流計(jì)算可以反映高速流動(dòng)的瞬態(tài)特性。設(shè)計(jì)工況下核主泵葉輪以額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，揚(yáng)程隨著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)呈現(xiàn)出脈動(dòng)現(xiàn)象，葉輪與導(dǎo)葉等其他靜止部件存在著強(qiáng)烈的交互作用，在泵殼底部靠近出口段處，渦旋流動(dòng)存在著隨時(shí)間變化的局部低壓區(qū)，表明泵內(nèi)的流場(chǎng)具有較為復(fù)雜的非定常特性。
　　針對(duì)壓力

3、泄露事故，文章通過(guò)改變環(huán)境壓力對(duì)核主泵進(jìn)行了三維非定常流場(chǎng)的計(jì)算，結(jié)果表明，環(huán)境壓力的下降將導(dǎo)致泵內(nèi)特別是葉輪葉片吸力面上壓力的降低，存在低于當(dāng)?shù)仫柡驼羝麎旱目赡?
　　由于破口事故工況下核主泵內(nèi)可能發(fā)生空化，那么尋求空化發(fā)生的臨界壓力條件則尤為必要。數(shù)值結(jié)果表明，在高于16.2Mpa的范圍內(nèi)，泵內(nèi)無(wú)空化發(fā)生。從16.2Mpa開(kāi)始，葉片的吸力面出現(xiàn)空化現(xiàn)象，主要首先出現(xiàn)在葉片的入口端。隨著環(huán)境壓力的下降，空化區(qū)域變大。在15.8M