針對(duì)壓水堆核主泵及其2種不同的主管道冷段管徑配置方案,將核主泵與主管道組合建立三維模型,采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分并進(jìn)行了整個(gè)流動(dòng)區(qū)域的非定常流動(dòng)特性數(shù)值計(jì)算,得出了不同的主管道冷段配置方案下泵內(nèi)及管道內(nèi)的非定常壓力脈動(dòng)特性。分析結(jié)果表明:增加冷段管徑使主泵本身效率降低,但由于相接的冷段管徑增大使水力損失降低,整個(gè)系統(tǒng)效率提高了1.3%;配置較大管徑冷段可以明顯降低過(guò)渡段的壓力脈動(dòng)幅值;2種冷段管徑方案的泵內(nèi)導(dǎo)葉入口位置和壓水室內(nèi)的壓力脈動(dòng)幅值差別較小,冷段內(nèi)壓力脈動(dòng)幅值也較小,且均呈現(xiàn)出無(wú)周期和無(wú)規(guī)律特性;配置較大管徑冷段會(huì)使軸向力脈動(dòng)幅值略有降低。 

【文章來(lái)源】：核動(dòng)力工程. 2020,41(02)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

主管道和主泵組合模型

王巖等：主管道管徑對(duì)主泵性能的影響分析127a系統(tǒng)計(jì)算域b導(dǎo)葉圖2壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖Fig.2LayoutofPressureMonitoringPointsdyrk、dyck、yss—泵內(nèi)部截面監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在壓水室內(nèi)部，以壓水室的水平中截面為監(jiān)測(cè)面，取3個(gè)不同半徑的圓，圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別位于0°、90°、180°和270°（1對(duì)應(yīng)0°，2對(duì)應(yīng)90°，3對(duì)應(yīng)180°，4對(duì)應(yīng)270°），壓水室內(nèi)共設(shè)置12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。3性能預(yù)測(cè)和流場(chǎng)分析主泵與過(guò)渡段和冷段組合的性能預(yù)測(cè)結(jié)果如表1所示。在組合模型計(jì)算中，計(jì)算主泵性能參數(shù)所選取的截面與單獨(dú)計(jì)算主泵（單一主泵計(jì)算模型不包含過(guò)渡段和冷段）性能時(shí)所用的截面完全相同，以揭示主管道對(duì)主泵性能的影響。根據(jù)表1可知，在過(guò)渡段和冷段中均存在一定的水力損失，其中過(guò)渡段的水力損失占泵總輸出能量的1.25%左右，過(guò)渡段的水力損失的大小與冷段管徑的變化基本無(wú)關(guān)，而冷段的水力損失隨管徑的變化有明顯的不同，當(dāng)冷段直徑為Φ698mm時(shí)，水力損失較大，占泵總輸出能量的3.3%；當(dāng)冷段直徑為Φ787mm時(shí)，水力損失降低明顯，水力損失占泵總輸出能量的1.4%左右，與過(guò)渡段接近，但管道和泵系統(tǒng)效率比管徑增大前高出1.3%。圖3為3種組合模型中主泵的性能曲線。在0~1500m3/h（0.6Qd）流量范圍內(nèi)，冷段管徑的增大使主泵的揚(yáng)程明顯提高，并使軸功率明顯增大。在1500~24680m3/h（Qd）流量范圍內(nèi)，主管道對(duì)主泵的性能影響相對(duì)較小，揚(yáng)程、軸功率和效率變化不大。當(dāng)流量大于Qd時(shí)，冷段管徑的增大使泵的揚(yáng)程、軸功率和效率都略有降低。圖4為2種組合模型的系統(tǒng)性能曲線。在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)附近，即在（0.8~1.2）Qd流量范圍內(nèi)，增大主管道冷段管徑可使系統(tǒng)的揚(yáng)程和軸功率增大，系統(tǒng)效率明顯提?

計(jì)算主泵（單一主泵計(jì)算模型不包含過(guò)渡段和冷段）性能時(shí)所用的截面完全相同，以揭示主管道對(duì)主泵性能的影響。根據(jù)表1可知，在過(guò)渡段和冷段中均存在一定的水力損失，其中過(guò)渡段的水力損失占泵總輸出能量的1.25%左右，過(guò)渡段的水力損失的大小與冷段管徑的變化基本無(wú)關(guān)，而冷段的水力損失隨管徑的變化有明顯的不同，當(dāng)冷段直徑為Φ698mm時(shí)，水力損失較大，占泵總輸出能量的3.3%；當(dāng)冷段直徑為Φ787mm時(shí)，水力損失降低明顯，水力損失占泵總輸出能量的1.4%左右，與過(guò)渡段接近，但管道和泵系統(tǒng)效率比管徑增大前高出1.3%。圖3為3種組合模型中主泵的性能曲線。在0~1500m3/h（0.6Qd）流量范圍內(nèi)，冷段管徑的增大使主泵的揚(yáng)程明顯提高，并使軸功率明顯增大。在1500~24680m3/h（Qd）流量范圍內(nèi)，主管道對(duì)主泵的性能影響相對(duì)較小，揚(yáng)程、軸功率和效率變化不大。當(dāng)流量大于Qd時(shí)，冷段管徑的增大使泵的揚(yáng)程、軸功率和效率都略有降低。圖4為2種組合模型的系統(tǒng)性能曲線。在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)附近，即在（0.8~1.2）Qd流量范圍內(nèi)，增大主管道冷段管徑可使系統(tǒng)的揚(yáng)程和軸功率增大，系統(tǒng)效率明顯提高。圖3主泵性能曲線Fig.3PerformanceCurveofPrimaryPump表1設(shè)計(jì)工況點(diǎn)各組合模型性能預(yù)測(cè)結(jié)果Table1PerformancePredictionResultsofEachCombinationModelatDesignWorkingPoint序號(hào)組合模型揚(yáng)程/m軸功率/kW效率/%葉輪水力效率/%葉輪揚(yáng)程/m導(dǎo)葉水力損失/m壓水室水力損失/m過(guò)渡段水力損失/m冷段水力主泵組合模型主泵組合模型損失/m1單一主泵105.46—6308.61983.73—91.89115.734.096.56——2組合模型1（主泵+方案1）107.67102.886379.85484.5380.7692.62117.974.046.261.253.533組合模型2?


本文編號(hào)：3404720