在核電站中,反應堆冷卻劑循環(huán)泵（又稱核主泵）是核島的心臟,是核島中唯一高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備,其性能及穩(wěn)定性直接影響核電站的發(fā)電能力和安全。核主泵主要由葉輪、導葉和環(huán)形壓水室三大過流部件組成,其中環(huán)形壓水室內(nèi)部流動復雜且目前對其研究較少。本文以AP1000核主泵模型泵為研究對象,采用數(shù)值模擬方法對其內(nèi)部流動進行全三維數(shù)值計算,得到了環(huán)形壓水室內(nèi)部流動規(guī)律。主要研究內(nèi)容分為以下3個部分:1.核主泵環(huán)形壓水室內(nèi)部流動穩(wěn)態(tài)特性研究了不同流量下環(huán)形壓水室內(nèi)部流動穩(wěn)態(tài)特性。結(jié)果表明,環(huán)形壓水室內(nèi)水力損失與流量成非線性關(guān)系。環(huán)形壓水室環(huán)形流域內(nèi)流量沿主流方向逐漸增加,但在出口擴散管隨工況不同其流量變化規(guī)律不同。隨著流量增加,環(huán)形壓水室內(nèi)湍動能整體上呈現(xiàn)出先減小后增加的變化規(guī)律。不同工況下,右側(cè)隔舌附近漩渦強度的變化導致環(huán)形壓水室內(nèi)部流場發(fā)生變化,進而影響了環(huán)形壓水室內(nèi)流量變化規(guī)律。2.隔舌圓角對環(huán)形壓水室內(nèi)流特性的影響研究了隔舌圓角對環(huán)形壓水室內(nèi)流特性的影響。結(jié)果表明,隔舌圓角對環(huán)形壓水室性能有一定影響,但對葉輪性能和導葉性能幾乎沒有影響。在設(shè)計工況下,存在最優(yōu)隔舌圓角使得環(huán)形壓水室性能最優(yōu)。環(huán)形壓水室湍... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：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
    1.3 研究的主要內(nèi)容
    1.4 課題來源
    1.5 本章小結(jié)
    1.6 創(chuàng)新點
第2章 核主泵內(nèi)部流動的數(shù)值計算方法與試驗驗證
    2.1 計算模型描述
    2.2 模型泵基本參數(shù)
    2.3 數(shù)值計算方法
        2.3.1 流動控制方程
        2.3.2 湍流模型
        2.3.3 邊界條件
        2.3.4 求解控制
        2.3.5 收斂依據(jù)
    2.4 網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格無關(guān)性驗證
    2.5 試驗驗證
        2.5.1 性能預測方法
        2.5.2 試驗對比
    2.6 本章小結(jié)
第3章 核主泵環(huán)形壓水室內(nèi)部流動穩(wěn)態(tài)特征
    3.1 計算模型
    3.2 環(huán)形壓水室水力損失曲線
    3.3 環(huán)形壓水室內(nèi)壓力變化規(guī)律
        3.3.1 環(huán)形壓水室內(nèi)靜壓變化規(guī)律
        3.3.2 環(huán)形壓水室內(nèi)動壓變化規(guī)律
        3.3.3 環(huán)形壓水室內(nèi)全壓變化規(guī)律
    3.4 環(huán)形壓水室內(nèi)流量變化規(guī)律
    3.5 環(huán)形壓水室內(nèi)速度場變化規(guī)律
    3.6 環(huán)形壓水室內(nèi)湍動能變化規(guī)律
    3.7 環(huán)形壓水室內(nèi)流場變化規(guī)律
    3.8 本章小結(jié)
第4章 隔舌圓角對環(huán)形壓水室流動特性的影響
    4.1 計算模型
    4.2 隔舌圓角對性能的影響
        4.2.1 隔舌圓角對泵性能的影響
        4.2.2 隔舌圓角對葉輪性能的影響
        4.2.3 隔舌圓角對導葉、環(huán)形壓水室損失的影響
    4.3 不同隔舌圓角下環(huán)形壓水室壓力分析
        4.3.1 不同隔舌圓角下對環(huán)形壓水室靜壓分析
        4.3.2 不同隔舌圓角下對環(huán)形壓水室動壓分析
        4.3.3 不同隔舌圓角下對環(huán)形壓水室全壓分析
    4.4 不同隔舌圓角下環(huán)形壓水室湍動能分析
    4.5 不同隔舌圓角下環(huán)形壓水室流線分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 導葉周向位置對環(huán)形壓水室內(nèi)流特性的影響
    5.1 計算模型
    5.2 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室性能的影響
    5.3 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)壓力分布的影響
        5.3.1 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)靜壓分布的影響
        5.3.2 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)動壓分布的影響
        5.3.3 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)全壓分布的影響
    5.4 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)湍動能分布的影響
    5.5 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)流量變化規(guī)律的影響
    5.6 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)速度場分布的影響
    5.7 導葉周向安放位置對環(huán)形壓水室內(nèi)流場分布的影響
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文和成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[6]AP1000核主泵的優(yōu)化設(shè)計及試驗研究[J]. 付強,習毅,朱榮生,王秀禮.  原子能科學技術(shù). 2015(09)
[7]核主泵葉輪與導葉葉片數(shù)匹配規(guī)律的數(shù)值優(yōu)化[J]. 楊從新,齊亞楠,黎義斌,王秀勇,程效銳.  機械工程學報. 2015(15)
[8]離心泵壓水室斷面面積對內(nèi)部流場影響[J]. 余偉平,余敏.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2015(06)
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本文編號：3718610