快堆二回路鈉泵是目前世界上最先進的第四代核電站的核心裝備,與之前的核電站冷卻劑系統(tǒng)泵不同的是,快堆二回路鈉泵的吸入液面與大氣相通,這為快堆二回路鈉泵發(fā)生空化提供了條件�？栈茐谋眠\行的安全性和穩(wěn)定性。快堆二回路鈉泵不同工況下空化性能的準確預測結果為鈉泵甚至四代核電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供重要參考�？於讯芈封c泵不同工況下盡可能準確的空化內流場的分析結果,為其空化性能的提升提供依據(jù)。論文從以下5個方面進行研究:1.確定不同工況下對鈉泵空化性能預測更準確的空化模型基于目前對離心泵的空化性能預測較準確的Zwart-Gerber-Belamri和Schnerr&Sauer空化模型,不同工況下,對快堆二回路鈉泵進行全三維非定常數(shù)值計算。計算結果表明:揚程突降前,設計工況和大流量工況下,揚程的計算值大于試驗值;小流量工況下與之相反;設計工況就計算誤差最小。隨著流量增大,鈉泵的臨界空化余量先減小后增大。揚程與臨界空化余量的預測值:設計工況附近,Schnerr&Sauer空化模型更接近試驗值,遠離設計工況時,Zwart-Gerber-Belamri空化模型更接近試驗值�？栈蛟娇拷~輪出... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義和背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 空化計算模型及離心泵空化數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 離心泵空化性能提升方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內容和方法
    1.4 論文創(chuàng)新點
第2章 模型的建立及數(shù)值計算方法
    2.1 模型的建立
        2.1.1 幾何模型
        2.1.2 網(wǎng)格劃分
    2.2 數(shù)值計算方法
        2.2.1 流動控制方程
        2.2.2 湍流模型
    2.3 多相流模型
    2.4 空化模型
    2.5 邊界條件及求解控制
    2.6 網(wǎng)格無關性驗證
    2.7 試驗驗證
第3章 快堆二回路鈉泵空化性能預測與分析
    3.1 小流量工況下鈉泵空化性能的預測
    3.2 設計工況下鈉泵空化性能的預測
    3.3 大流量工況下鈉泵空化性能的預測
    3.4 空化特性驗證
    3.5 快堆二回路鈉泵空化內流場分析
        3.5.1 0.3 Q_d工況下葉輪空化內流場的探究
        3.5.2 0.5 Q_d工況下葉輪空化內流場的探究
        3.5.3 1.0 Q_d工況下葉輪空化內流場的探究
        3.5.4 1.1 Q_d工況下葉輪空化內流場的探究
        3.5.5 1.2 Q_d工況下葉輪空化內流場的探究
    3.6 本章小結
第4章 葉片進口邊位置對鈉泵空化性能的影響
    4.1 研究方案的確定
    4.2 葉片進口邊位置對鈉泵外特性的影響
    4.3 葉片進口邊位置對鈉泵設計工況下空化性能及空化內流場的影響
    4.4 葉片進口邊位置對鈉泵非設計工況下空化性能及空化內流場的影響
        4.4.1 0.6 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
        4.4.2 0.8 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
        4.4.3 1.2 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
    4.5 各模型泵空化特性驗證
    4.6 本章小結
第5章 葉片進口角對鈉泵空化性能的影響
    5.1 研究方案的確定
    5.2 葉片進口角對鈉泵外特性的影響
    5.3 葉片進口角對鈉泵設計工況下空化性能及內流場的影響
    5.4 葉片進口角對鈉泵非設計工況下的空化性能及空化內流場的影響
        5.4.1 0.6 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
        5.4.2 0.8 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
        5.4.3 1.2 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
    5.5 葉片進口角不同程度增大的模型泵空化特性驗證
    5.6 本章小結
第6章 葉輪前蓋板進口部分曲率半徑對鈉泵空化性能的影響
    6.1 研究方案的確定
    6.2 葉輪前蓋板進口曲率半徑對鈉泵外特性的影響
    6.3 葉輪前蓋板進口曲率半徑對設計工況下鈉泵空化性能及內流場的影響
    6.4 葉輪前蓋板進口曲率半徑對非設計工況下鈉泵的空化性能及內流場的影響
        6.4.1 0.6 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
        6.4.2 0.8 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
        6.4.3 1.2 Q_d工況下各模型泵與原型樣機空化性能的對比
    6.5 葉輪前蓋板進口部分曲率半徑增大的模型泵空化特性驗證
    6.6 本章小結
結論與展望
    1 結論
    2 展望
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]空化流動隱式求解方法研究[J]. 牟斌,江雄,王建濤.  空氣動力學學報. 2017(01)
[2]三種空化模型在氧泵誘導輪中的計算分析[J]. 姜映福,劉中祥,褚寶鑫.  火箭推進. 2016(05)
[3]水輪機汽蝕及其處理措施探討[J]. 黃舒琴.  科學家. 2016(12)
[4]不同葉輪形式離心泵壓力脈動和空化特性試驗研究[J]. 姚志峰,陸力,高忠信,鄧杰,王福軍.  水利學報. 2015(12)
[5]繞水翼加速流空化特性數(shù)值模擬[J]. 施衛(wèi)東,張俊杰,張德勝,趙睿杰,張琳.  農業(yè)機械學報. 2016(04)
[6]空泡半徑非線性變化的空化模型及應用[J]. 洪鋒,袁建平,周幫倫.  華中科技大學學報(自然科學版). 2015(10)
[7]VOF模型界面?zhèn)髻|與體積傳質的轉換方法[J]. 譚思超,趙富龍,李少丹,高璞珍.  哈爾濱工程大學學報. 2015(03)
[8]離心泵口環(huán)間隙附近的空化特性研究[J]. 黃先北,劉竹青,楊魏.  農業(yè)機械學報. 2015(02)
[9]葉片數(shù)對離心泵小流量工況空化特性的影響[J]. 付燕霞,袁壽其,袁建平,周幫倫,王鵬.  農業(yè)機械學報. 2015(04)
[10]關于離心泵汽蝕的防止措施討論[J]. 劉霖.  科技資訊. 2014(22)

碩士論文
[1]雷諾時均模擬的兩種轉捩模型流動預測[D]. 楊金龍.華東理工大學 2014
[2]多級離心泵的優(yōu)化設計及汽蝕性能研究[D]. 張凱.華中科技大學 2014
[3]多級離心式森林消防泵的抗汽蝕性能研究[D]. 宋楊.北京林業(yè)大學 2012
[4]基于葉輪設計的IS65型離心泵空化性能改進的研究[D]. 李輝.江西理工大學 2011
[5]基于兩相流的多級離心泵汽蝕性能分析[D]. 管俊.華南理工大學 2011
[6]離心泵全流道內空化流場的數(shù)值模擬及預測[D]. 張文軍.蘭州理工大學 2008



本文編號：3431888