核泵作為核電站中的關(guān)鍵設(shè)備,主要為循環(huán)流動(dòng)介質(zhì)提供動(dòng)力,其性能穩(wěn)定性關(guān)系到核電站的運(yùn)行安全。為了提高核泵過流部件運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和高效性,有必要對核泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能優(yōu)化研究。核一級泵通過葉片做功為冷卻劑提供能量,克服在反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器以及管路中所產(chǎn)生的能量損耗,核二級泵是安全等級僅次于核一級泵的輔助設(shè)備。水力性能是水力機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,主要包括效率、揚(yáng)程、汽蝕以及偏工況下的運(yùn)行穩(wěn)定性。研究核泵過流部件的水力性能自動(dòng)優(yōu)化方法已成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。針對核主泵葉輪和導(dǎo)葉以及核二級泵葉片前緣,提出基于Brizer曲線和葉片角變化規(guī)律的參數(shù)化方法,通過流場仿真軟件進(jìn)行水力性能分析。在Matlab軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)連接并執(zhí)行整個(gè)優(yōu)化過程。本文研究的主要內(nèi)容為:（1）進(jìn)行泵一維水力設(shè)計(jì)和參數(shù)化建模。通過速度系數(shù)法編寫一維設(shè)計(jì)算法,在基本性能參數(shù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)主要幾何參數(shù)的計(jì)算。構(gòu)建關(guān)于核泵葉輪和導(dǎo)葉的參數(shù)化模型,由一系列基本結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)現(xiàn)過流部件的快速更新,也能避免參數(shù)的干涉影響。（2）核主泵單點(diǎn)和多點(diǎn)水力性能優(yōu)化。在CFX中完成核主泵設(shè)計(jì)流量和偏流量工況的水力性能計(jì)算,提取效率、揚(yáng)程等性能參數(shù)。約束... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 論文研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 泵傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
        1.2.2 泵一維設(shè)計(jì)方法
        1.2.3 基于代理模型的泵水力性能優(yōu)化
        1.2.4 泵汽蝕性能優(yōu)化
    1.3 研究問題的提出
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2.泵水力性能優(yōu)化方法的實(shí)現(xiàn)
    2.1 基于代理模型的優(yōu)化方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.1.2 代理模型
        2.1.3 全局優(yōu)化
    2.2 優(yōu)化流程
        2.2.1 混流泵參數(shù)化建模
        2.2.2 水力性能分析方法
        2.2.3 優(yōu)化過程
    2.3 本章小結(jié)
3 葉輪和導(dǎo)葉的一維設(shè)計(jì)及快速造型
    3.1 葉輪一維設(shè)計(jì)方法
        3.1.1 泵主要性能要求
        3.1.2 葉輪主要尺寸的計(jì)算
        3.1.3 葉片進(jìn)出口安放角的計(jì)算
    3.2 葉輪和導(dǎo)葉參數(shù)化造型
        3.2.1 子午流道的參數(shù)化描述
        3.2.2 葉片空間形狀控制
    3.3 本章小結(jié)
4 核主泵單點(diǎn)和多點(diǎn)水力性能優(yōu)化
    4.1 泵性能優(yōu)化數(shù)學(xué)列式
        4.1.1 單點(diǎn)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        4.1.2 多點(diǎn)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
    4.2 水力性能計(jì)算
        4.2.1 計(jì)算模型設(shè)置
        4.2.2 不同湍流模型的計(jì)算分析
    4.3 單點(diǎn)優(yōu)化結(jié)果
        4.3.1 性能優(yōu)化結(jié)果及誤差計(jì)算
        4.3.2 單流道和全流道計(jì)算誤差分析
        4.3.3 內(nèi)流場分析和葉輪反擊系數(shù)計(jì)算
    4.4 多點(diǎn)優(yōu)化結(jié)果
        4.4.1 代理模型精度檢查
        4.4.2 參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
        4.4.3 性能曲線對比
        4.4.4 內(nèi)流場分析
    4.5 多點(diǎn)與單點(diǎn)優(yōu)化結(jié)果對比
    4.6 本章小結(jié)
5 核二級泵汽蝕性能優(yōu)化
    5.1 汽蝕基本理論和優(yōu)化策略
        5.1.1 汽蝕產(chǎn)生機(jī)理及基本方程
        5.1.2 汽蝕優(yōu)化問題策略
    5.2 葉片前緣參數(shù)化方法
        5.2.1 葉片安放角與厚度變化曲線
        5.2.2 葉片前緣形狀控制
    5.3 基于單相流計(jì)算的泵汽蝕性能優(yōu)化
        5.3.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題
        5.3.2 基于RBF代理模型的多目標(biāo)優(yōu)化過程
        5.3.3 單相流計(jì)算模型設(shè)置
    5.4 單相流優(yōu)化結(jié)果與精度驗(yàn)證
        5.4.1 代理模型精度檢查
        5.4.2 Pareto最優(yōu)前沿解及優(yōu)化誤差
    5.5 多相流汽蝕分析和討論
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3019891