本文關(guān)鍵詞：混流式核主泵水力模型內(nèi)部流動研究及性能優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：混流式核主泵葉輪匹配導(dǎo)葉和球型(或準(zhǔn)球型)壓水室的水力結(jié)構(gòu),主要是為保證核主泵運(yùn)行時(shí)的安全性,不同于常規(guī)蝸殼和空間導(dǎo)葉的壓水室結(jié)構(gòu)形式,使得混流式核主泵內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,水力損失遠(yuǎn)大于常規(guī)混流泵。因此,掌握匹配球型壓水室的混流式核主泵內(nèi)部流場特征,了解不同部件之間的水力匹配特性,是實(shí)現(xiàn)混流式核主泵內(nèi)部流動主動控制的關(guān)鍵。本文針對由本課題組研發(fā)的某混流式核主泵水力模型,分析球型壓水室與徑向?qū)~之間不同匹配水力特性,以及泵內(nèi)特征斷面上的流場分布情況,提出部分水力部件的性能優(yōu)化方案,開展的主要工作及獲得的結(jié)果如下:1.通過相似換算得到設(shè)計(jì)參數(shù)下的混流式葉輪和徑向?qū)~結(jié)構(gòu)尺寸,并設(shè)計(jì)與之匹配的球型壓水室,得到滿足設(shè)計(jì)要求的混流式核主泵水力模型。2.比較徑向?qū)~與球型壓水室在不同軸向和周向位置時(shí)的匹配水力特性,分析不同位置下水力部件內(nèi)的流動損失,得到具有良好水力性能的匹配位置,結(jié)論是:當(dāng)球型壓水室出液管中心線與徑向?qū)~出口中心線之間相距1/4導(dǎo)葉出口寬度時(shí)(靠近導(dǎo)葉前蓋板),球型壓水室與徑向?qū)~內(nèi)的揚(yáng)程損失系數(shù)最小;導(dǎo)葉葉片出口邊位于球型壓水室對稱軸面附近時(shí),靠近出液管流動情況最優(yōu),整個(gè)定子部分(徑向?qū)~和球型壓水室)流動損失最小。3.混流式核主泵內(nèi)部流動的復(fù)雜結(jié)構(gòu)主要集中在球型壓水室出液管附近和徑向?qū)~出口處,通過分析不同特征斷面上流場分布情況,能夠簡化描述泵內(nèi)部三維流場結(jié)構(gòu)。4.通過數(shù)值分析以及數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法得到葉輪掃過不同角度位置時(shí),徑向?qū)~內(nèi)的流量、出口速度分布情況,得到結(jié)論:球型壓水室結(jié)構(gòu)主要影響靠近其出液管附近的流動區(qū)域,并使得對稱導(dǎo)葉內(nèi)各流道流場出現(xiàn)非對稱。5.在非定常數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上,采用能量分析和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法比較不同水力部件和水力部件間不同匹配位置對混流式核主泵水力性能及內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)的影響,與常規(guī)混流泵流動損失相比,得到結(jié)論是:只增減導(dǎo)葉葉片數(shù)對靠近球型壓水室出液管附近流場結(jié)構(gòu)的改善效果并不明顯,而采用球型壓水室與泵軸偏心布置的方式能夠改善該流動域的流場結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：核主泵 內(nèi)部流動 水力性能 球型壓水室 數(shù)值計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM623;TH313
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景、目的及意義10-12
• 1.2 核主泵水力部件研究進(jìn)展12-14
• 1.3 混流式核主泵內(nèi)部流動的研究進(jìn)展14-15
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 CFD數(shù)值模擬和內(nèi)流分析基本理論17-23
• 2.1 CFD技術(shù)的應(yīng)用17
• 2.2 湍流數(shù)值計(jì)算方法17-19
• 2.2.1 控制方程17-18
• 2.2.2 常用離散方法18-19
• 2.3 三維湍流模型19-20
• 2.4 邊界條件20-21
• 2.5 網(wǎng)格劃分21-23
• 第三章 混流式核主泵水力模型設(shè)計(jì)及性能分析23-40
• 3.1 水力部件模型23-26
• 3.1.1 葉輪與導(dǎo)葉設(shè)計(jì)23-25
• 3.1.2 球型壓水室水力設(shè)計(jì)25-26
• 3.2 湍流模型與計(jì)算方法26-27
• 3.2.1 湍流模型26-27
• 3.2.2 邊界條件27
• 3.3 計(jì)算模型與網(wǎng)格劃分27-28
• 3.4 水力性能分析28-30
• 3.4.1 水力損失評價(jià)方法28-29
• 3.4.3 外特性及計(jì)算結(jié)果29-30
• 3.5 徑向?qū)~與球型壓水室水力匹配特性30-39
• 3.5.1 導(dǎo)葉-球型壓水室匹配位置30-31
• 3.5.2 計(jì)算結(jié)果與分析31-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 混流式核主泵內(nèi)部特征斷面時(shí)均流場分析40-52
• 4.1 計(jì)算方法40-41
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分40-41
• 4.1.2 湍流模型與邊界條件41
• 4.2 確定流動特征斷面41-43
• 4.3 泵內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)分析43-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 混流式核主泵內(nèi)部流動控制52-65
• 5.1 導(dǎo)葉周向匹配位置對內(nèi)部流量分布的影響53-57
• 5.2 導(dǎo)葉數(shù)對內(nèi)部流量分布的影響57-60
• 5.3 球型壓水室偏心布置對內(nèi)部流動的影響60-63
• 5.3.1 球型壓水室偏心布置60-61
• 5.3.2 水力性能及內(nèi)部流動分析61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-68
• 6.1 研究工作總結(jié)65-67
• 6.2 研究工作展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的相關(guān)研究成果71-72
• 學(xué)術(shù)論文71
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及專利71-72
• 致謝72

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