發(fā)布時間：2020-08-13 06:41

【摘要】：在壓水堆核電站中,最關(guān)鍵的核島一回路的主要設(shè)備就是反應(yīng)堆冷卻劑泵(通常被稱為“核主泵”),同時,核主泵也是核島內(nèi)唯一高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備,也被比作反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)的“心臟”,而核主泵中最重要的部件就是飛輪。飛輪的設(shè)計直接關(guān)系到斷電事故或其他事故工況下反應(yīng)堆的安全,其功能是在斷電事故下時還能保證核主泵系統(tǒng)在緊急停堆的情況下仍然能夠依靠轉(zhuǎn)動慣量緩慢降速,并且使反應(yīng)堆中的熱量被冷卻劑緩慢帶走,從而,避免由堆芯高溫損壞所引發(fā)的核泄漏,保障了核主泵的安全。本文研究對象是屏蔽式核主泵多層套裝重金屬飛輪,該飛輪由內(nèi)輪轂、重金屬鎢合金以及外保持環(huán)所構(gòu)成。主要利用有限元模擬軟件ABAQUS對這種結(jié)構(gòu)的飛輪進行了研究。首先利用解析法以及有限元法計算了整體式應(yīng)力分布和接觸壓力,證明了所建模型的正確性,其次,采用了分塊式鎢合金結(jié)構(gòu),得到最優(yōu)的鎢合金結(jié)構(gòu)為12塊鎢合金構(gòu)成的鎢合金層,可以大幅度降低保持環(huán)上分布的高應(yīng)力區(qū)域。進一步研究相鄰鎢合金塊之間的縫隙對飛輪各個接觸面接觸壓力的變化,并且得到比較合適的縫隙值為0.012m。最后,對過盈量的范圍進行了計算,在滿足機械強度要求的前提下,由于飛輪被殼體所包圍影響飛輪最大尺寸的設(shè)計,為了在有限的空間內(nèi)將飛輪的轉(zhuǎn)動慣量設(shè)計成最大,得到合適的飛輪尺寸設(shè)計參數(shù):保持環(huán)徑向尺寸為0.05 m,內(nèi)輪轂徑向尺寸為0.14m,鎢合金層徑向尺寸為0.1575 m,同時出于對安全問題的考慮,同時也為了給內(nèi)輪轂尺寸設(shè)計提供設(shè)計空間,過盈量為0.0004 m-0.0008 m比較合適。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM623

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本文編號：2791663