【摘要】：我國引進的AP1000三代核電技術(shù)的反應(yīng)堆冷卻劑泵(簡稱核主泵)采用變頻啟動方式,不同于其它核電技術(shù)。在AP1000啟動過程中,核主泵的運行溫度發(fā)生顯著變化,導致其物性參數(shù)大幅變化。為保證啟動過程安全,核主泵的最高轉(zhuǎn)速被限制為88%額定轉(zhuǎn)速,但關(guān)于其設(shè)定方法未見文獻報道。為此,根據(jù)AP1000啟動過程的參數(shù)設(shè)定,針對自主設(shè)計水力模型展開核主泵啟動過程水力特性研究,探索核主泵啟動過程最高限制轉(zhuǎn)速的設(shè)定方法。采用湍流模擬方法研究了核主泵啟動過程中流場的壓力脈動特性。利用混合網(wǎng)格技術(shù)對模型各個部件進行了網(wǎng)格無關(guān)性驗證,得到了合適的網(wǎng)格數(shù)量及良好的網(wǎng)格質(zhì)量,并依據(jù)縮尺模型的外特性試驗數(shù)據(jù)對計算結(jié)果可靠性進行了初步驗證。流場統(tǒng)計分析表明:當核主泵運行溫度升高,葉輪及導葉流道的壓力分布更為均勻,葉輪和導葉之間的動靜干涉強度減弱,而壓水室的壓力脈動強度整體上有所增強;當轉(zhuǎn)速提高,葉輪出口的壓力整體增強,局部高壓和低壓區(qū)的面積變大,壓水室內(nèi)的壓力能增大,動靜干涉處的脈動強度增強。結(jié)合基于相似定律的理論推導與湍流模擬方法得到了核主泵啟動過程中水力及水動力性能的變化規(guī)律。結(jié)果表明:在AP1000的升溫過程中,核主泵的揚程和效率受物性變化影響較小,而軸功率和載荷受物性變化影響較大;軸功率和軸向力隨轉(zhuǎn)速提升至最高限制轉(zhuǎn)速時達到第一個峰值點,此后隨溫度升高而回落,最后隨轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速時達到第二個峰值點。因此有必要對核主泵啟動過程的最高轉(zhuǎn)速進行限制�；谳d荷和功率安全考慮,推導了核主泵啟動過程最高限制轉(zhuǎn)速的設(shè)定方法,經(jīng)AP1000的現(xiàn)行參數(shù)和數(shù)值計算結(jié)果的驗證,發(fā)現(xiàn)基于載荷安全的設(shè)定方法是可行的。進一步得到CAP1400核主泵在啟動過程最高限制轉(zhuǎn)速的設(shè)定值,為我國自主設(shè)計CAP1400主泵的啟動過程中最高轉(zhuǎn)速設(shè)定提供參考依據(jù)。
【圖文】：

參數(shù)如表３．１所示。幾何模型如圖３．１所示，，圖３．１中的３倍管餐延是為了減弱進出口邊界對計算結(jié)果的影響ＰＵ。逡逑表３．１模型設(shè)計參數(shù)逡逑Ｔａｂ．３．１邋Ｄｅｓｉｇｎ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ｍｏｄｅｌ逡逑流量邐揚程邋同步轉(zhuǎn)速邋設(shè)計壓力邋設(shè)計溫度邋數(shù)逡逑Ｑｄ邋（ｍ＾／ｈ）邋Ｈｄ邋（ｍ）邋ｎｊ邋（ｒｐｍ）邋化（ＭＰａ）邋。（Ｋ）逡逑值邐１７８８６邐＞１１１．３邐１８００邐１７．２邐６１６

３．１計算模型網(wǎng)格劃分逡逑文中采用的計算模型為課題姐自主設(shè)計的ＡＰ１０００主果水為模型，其主要逡逑設(shè)計參數(shù)如表３．１所示。幾何模型如圖３．１所示，圖３．１中的３倍管餐延長段的逡逑設(shè)置是為了減弱進出口邊界對計算結(jié)果的影響ＰＵ。逡逑表３．１模型設(shè)計參數(shù)逡逑Ｔａｂ．３．１邋Ｄｅｓｉｇｎ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ｍｏｄｅｌ逡逑流量邐揚程邋同步轉(zhuǎn)速邋設(shè)計壓力邋設(shè)計溫度邋比轉(zhuǎn)速逡逑參數(shù)逡逑Ｑｄ邋（ｍ＾／ｈ）邋Ｈｄ邋（ｍ）邋ｎｊ邋（ｒｐｍ）邋化（ＭＰａ）邋。（Ｋ）逡逑數(shù)值邐１７８８６邐＞１１１．３邐１８００邐１７．２邐６１６邐４巧逡逑圖３．１全模型結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．３．１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋化ｅ邋ｍｏｄｅｌ逡逑（ａ）入口段網(wǎng)格邐（ｂ）壓水室及出口段網(wǎng)格逡逑圖３．２入口段、壓水室及出口段網(wǎng)格圖逡逑Ｆｉｇ．３．２邋Ｍｅｓｈ邋ｏｆ邋ｉｎｌｅｔ，邋ｐｕｍｐ邋ｃａｓｅ邋ａｎｄ邋0山邋１巧逡逑１５逡逑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM623

【參考文獻】

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本文編號：2620813