【摘要】：在壓水堆核電站中,最關(guān)鍵的核島一回路的主要設(shè)備就是反應(yīng)堆冷卻劑泵(通常被稱為“核主泵”),同時(shí),核主泵也是核島內(nèi)唯一高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備,也被比作反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)的“心臟”,而核主泵中最重要的部件就是飛輪。飛輪的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到斷電事故或其他事故工況下反應(yīng)堆的安全,其功能是在斷電事故下時(shí)還能保證核主泵系統(tǒng)在緊急停堆的情況下仍然能夠依靠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量緩慢降速,并且使反應(yīng)堆中的熱量被冷卻劑緩慢帶走,從而,避免由堆芯高溫?fù)p壞所引發(fā)的核泄漏,保障了核主泵的安全。本文研究對(duì)象是屏蔽式核主泵多層套裝重金屬飛輪,該飛輪由內(nèi)輪轂、重金屬鎢合金以及外保持環(huán)所構(gòu)成。主要利用有限元模擬軟件ABAQUS對(duì)這種結(jié)構(gòu)的飛輪進(jìn)行了研究。首先利用解析法以及有限元法計(jì)算了整體式應(yīng)力分布和接觸壓力,證明了所建模型的正確性,其次,采用了分塊式鎢合金結(jié)構(gòu),得到最優(yōu)的鎢合金結(jié)構(gòu)為12塊鎢合金構(gòu)成的鎢合金層,可以大幅度降低保持環(huán)上分布的高應(yīng)力區(qū)域。進(jìn)一步研究相鄰鎢合金塊之間的縫隙對(duì)飛輪各個(gè)接觸面接觸壓力的變化,并且得到比較合適的縫隙值為0.012m。最后,對(duì)過(guò)盈量的范圍進(jìn)行了計(jì)算,在滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的前提下,由于飛輪被殼體所包圍影響飛輪最大尺寸的設(shè)計(jì),為了在有限的空間內(nèi)將飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)計(jì)成最大,得到合適的飛輪尺寸設(shè)計(jì)參數(shù):保持環(huán)徑向尺寸為0.05 m,內(nèi)輪轂徑向尺寸為0.14m,鎢合金層徑向尺寸為0.1575 m,同時(shí)出于對(duì)安全問(wèn)題的考慮,同時(shí)也為了給內(nèi)輪轂尺寸設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)空間,過(guò)盈量為0.0004 m-0.0008 m比較合適。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM623

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本文編號(hào)：2791663