本文關(guān)鍵詞：混流式核主泵葉輪內(nèi)能量傳遞機(jī)制及其流動(dòng)控制的研究　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：混流泵同時(shí)具有高揚(yáng)程和大流量的特點(diǎn),是壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑主循環(huán)泵(核主泵)的主要泵型。由于泵內(nèi)流體的能量來(lái)自于葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),因此如何優(yōu)化葉輪能量傳遞方式,提高其水力效率,成為了實(shí)現(xiàn)整泵內(nèi)流有效控制的關(guān)鍵問(wèn)題。本文以自主研發(fā)的混流式核主泵模型為研究對(duì)象,將葉輪分離出泵體進(jìn)行專門(mén)研究,分析流體繞流葉片葉型的流動(dòng)特征,以及流體反作用于葉片的載荷分布規(guī)律,探索混流葉輪內(nèi)部流動(dòng)分解方式。開(kāi)展的主要工作及獲得的結(jié)果如下:1.利用閉式試驗(yàn)臺(tái)對(duì)核主泵模型進(jìn)行性能試驗(yàn),并且將試驗(yàn)結(jié)果與模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,兩者誤差為3.5%左右,此結(jié)果驗(yàn)證了本文計(jì)算模型選擇以及邊界條件設(shè)置的準(zhǔn)確性。2.通過(guò)對(duì)葉輪前后蓋板方向葉片厚度變化規(guī)律的研究,得出不同葉型對(duì)葉輪能量性能、葉片表面靜壓和葉輪內(nèi)流場(chǎng)特性的影響規(guī)律;對(duì)葉片前后蓋板方向工作面和背面載荷的研究,得到葉片的做功特性;通過(guò)對(duì)葉輪出口端面速度和壓力分布的研究得到葉輪出口能量的分布特性。3.通過(guò)將具有不同葉片厚度比的混流葉輪的相對(duì)軸面速度矢量分解至軸向與徑向,進(jìn)一步量化并分析三種速度的分布規(guī)律,得出該混流式葉輪內(nèi)的主導(dǎo)流動(dòng)方向及區(qū)域。即靠近葉輪出口部分流動(dòng)以徑向流動(dòng)為主,其余位置流動(dòng)方向均以軸向?yàn)橹鲗?dǎo)。并且對(duì)三種速度曲線擬合,得出葉輪內(nèi)軸面速度方程在軸向流動(dòng)主導(dǎo)區(qū)域?yàn)槿味囗?xiàng)式函數(shù),而在徑向流動(dòng)主導(dǎo)區(qū)域?yàn)橐淮魏瘮?shù)。4.利用推動(dòng)系數(shù)表征葉輪對(duì)流體的推動(dòng)能力,比較葉輪對(duì)流體在軸向與徑向的推動(dòng)系數(shù)發(fā)現(xiàn),在該葉輪內(nèi)的任何位置,軸向推動(dòng)能力均大于徑向推動(dòng)能力,并且兩個(gè)方向的推動(dòng)能力以及差值越靠近后蓋板越大。5.將葉輪配合導(dǎo)葉以及進(jìn)出口段進(jìn)行大渦模擬計(jì)算,捕捉葉輪內(nèi)渦結(jié)構(gòu)分布情況;對(duì)導(dǎo)葉流道進(jìn)口的壓力脈動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)由壓力脈動(dòng)所引起的泵振動(dòng)中,葉頻為主導(dǎo)因素,并且較厚的葉片會(huì)引起較大的脈動(dòng)幅值,不利于泵內(nèi)部流動(dòng)。6.針對(duì)葉輪不同區(qū)域的流動(dòng)特點(diǎn),對(duì)葉輪進(jìn)行分區(qū)式優(yōu)化,在近葉輪出口區(qū)域采用一般離心葉輪改變?nèi)~片出口角的優(yōu)化方法,發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi),相對(duì)較小的葉片出口角有利于提高葉輪的水力效率。
[Abstract]:This paper deals with the flow characteristics of the impeller ' s energy performance , the static pressure on the surface of the impeller and the distribution of the flow field in the impeller .

【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH313;TM623.91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1399520