核電在能源結(jié)構(gòu)中占有日益重要的地位,深入開展核主泵內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理和性能優(yōu)化研究,對(duì)實(shí)現(xiàn)我國能源裝備國產(chǎn)化具有重要意義。本文以核主泵原型樣機(jī)為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬和試驗(yàn)相結(jié)合的方法,從數(shù)值算法、內(nèi)部流場和徑向?qū)~三個(gè)方面對(duì)核主泵展開研究。通過改變近壁面網(wǎng)格尺度、選取不同的湍流模型以及考慮流動(dòng)狀態(tài)是否定常,對(duì)影響核主泵性能計(jì)算精度的三種因素進(jìn)行了綜合性探討。對(duì)于RNG k-ε湍流模型和標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法,當(dāng)近壁面網(wǎng)格尺度y⁺值在50左右時(shí)能夠獲得最高的計(jì)算精度。對(duì)于RNG k-ε增強(qiáng)壁面函數(shù)法、低雷諾數(shù)k-ε（AKN）和SST k-ω三種能夠直接求解邊界層流動(dòng)的湍流模型,增強(qiáng)壁面函數(shù)法計(jì)算精度較高,而低雷諾數(shù)k-ε湍流模型計(jì)算精度較低。y⁺=50左右時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法比y⁺<10時(shí)的增強(qiáng)壁面函數(shù)法具有更高的計(jì)算精度,因而RNG k-ε湍流模型和標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法更適合于核主泵性能預(yù)測(cè)。定常計(jì)算在偏工況存在較大的計(jì)算誤差,非定常計(jì)算能夠反映出性能曲線的主要特征,非定常計(jì)算更適合于對(duì)核主泵進(jìn)行性能預(yù)測(cè)。以RNG k-ε湍流模型和近... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 帶導(dǎo)葉泵運(yùn)行工況
        1.2.2 徑向?qū)~葉片數(shù)目
        1.2.3 徑向?qū)~安放位置
        1.2.4 徑向?qū)~葉片形狀
        1.2.5 動(dòng)靜葉柵匹配特性
    1.3 課題研究目標(biāo)
    1.4 主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 湍流數(shù)值模擬的基本理論
    2.1 湍流數(shù)值模擬方法
        2.1.1 直接數(shù)值模擬
        2.1.2 雷諾時(shí)均模擬
        2.1.3 大渦模擬
        2.1.4 RANS/LES混合方法
    2.2 控制方程及其離散
        2.2.1 流動(dòng)控制方程
        2.2.2 控制方程的離散
    2.3 湍流模型與近壁面處理
        2.3.1 RNGk-ε湍流模型與壁面函數(shù)法
        2.3.2 低雷諾數(shù)湍流模型
    2.4 邊界條件
    2.5 本章小結(jié)
第3章 核主泵性能預(yù)測(cè)精度影響因素的評(píng)價(jià)
    3.1 核主泵模型及網(wǎng)格劃分
        3.1.1 計(jì)算模型
        3.1.2 網(wǎng)格劃分
    3.2 性能預(yù)測(cè)的數(shù)值計(jì)算方法
    3.3 不同因素對(duì)核主泵性能預(yù)測(cè)結(jié)果的影響
        3.3.1 近壁面網(wǎng)格尺度對(duì)性能預(yù)測(cè)的影響
        3.3.2 湍流模型對(duì)性能預(yù)測(cè)的影響
        3.3.3 流動(dòng)狀態(tài)對(duì)性能預(yù)測(cè)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 核主泵內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析
    4.1 葉輪和導(dǎo)葉內(nèi)部流場耦合分析
    4.2 前后腔和口環(huán)間隙流場分析
    4.3 壓水室內(nèi)部流場分析
    4.4 核主泵內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換特性
    4.5 本章小結(jié)
第5章 導(dǎo)葉擴(kuò)散段參數(shù)對(duì)核主泵水力性能的影響
    5.1 導(dǎo)葉擴(kuò)散度的定義及其控制參數(shù)
    5.2 擴(kuò)散段進(jìn)口面積對(duì)核主泵水力性能的影響
        5.2.1 擴(kuò)散段進(jìn)口面積的變化方案
        5.2.2 擴(kuò)散段進(jìn)口面積對(duì)核主泵外特性的影響
        5.2.3 擴(kuò)散段進(jìn)口面積對(duì)葉輪水力性能的影響
        5.2.4 擴(kuò)散段進(jìn)口面積對(duì)導(dǎo)葉水力性能的影響
        5.2.5 擴(kuò)散段進(jìn)口面積對(duì)壓水室水力性能的影響
    5.3 擴(kuò)散段出口面積對(duì)核主泵水力性能的影響
        5.3.1 擴(kuò)散段出口面積的變化方案
        5.3.2 擴(kuò)散段出口面積對(duì)核主泵外特性的影響
        5.3.3 擴(kuò)散段出口面積對(duì)葉輪水力性能的影響
        5.3.4 擴(kuò)散段出口面積對(duì)導(dǎo)葉水力性能的影響
        5.3.5 擴(kuò)散段出口面積對(duì)壓水室水力性能的影響
    5.4 擴(kuò)散段長度對(duì)核主泵水力性能的影響
        5.4.1 擴(kuò)散段長度的變化方案
        5.4.2 擴(kuò)散段長度對(duì)核主泵外特性的影響
        5.4.3 擴(kuò)散段長度對(duì)葉輪水力性能的影響
        5.4.4 擴(kuò)散段長度對(duì)導(dǎo)葉水力性能的影響
        5.4.5 擴(kuò)散段長度對(duì)壓水室水力性能的影響
    5.5 導(dǎo)葉擴(kuò)散度對(duì)核主泵水力性能的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3041184