【摘要】：核反應堆冷卻劑泵(又稱核主泵),被譽為是核電站的“心臟”,在各種核設施的安全等級分類中,屬于核安全一級設備。為保障反應堆堆芯的熱量被及時帶走,確保核主泵在惡劣的工作環(huán)境下長期穩(wěn)定運行,核主泵無論是在設計上還是制造上都有著更高的要求。當前,雖然我國已經(jīng)引進了三代核主泵,也正在消化吸收與自主設計,但是其關鍵過流部件的設計與制造技術仍被少數(shù)幾個核大國壟斷,這對我國核電事業(yè)的大力發(fā)展造成嚴重制約。因此,深入研究核主泵高效高可靠水力模型的構(gòu)建,對我國核電事業(yè)的進一步發(fā)展具有深遠的意義�；诮Y(jié)構(gòu)安全可靠性的考慮,核主泵泵殼在結(jié)構(gòu)上設計成近似球形的形狀。前期研究表明,這種類球形蝸殼結(jié)構(gòu)以及出水管的布置方式,是三代核主泵內(nèi)水力損失較大的主要原因之一。不同導葉包角與出口相對位置直接影響到導葉與蝸殼的配合。導葉包角過大會增加液流的沿程摩擦損失,從而降低泵的水力效率；反之,導葉包角過小,則降低了葉片對流體的控制能力和液流的穩(wěn)定性,也不利于提高泵的效率。鑒于此,本文在前人研究基礎上,采用試驗設計、近似模型和全局優(yōu)化算法相結(jié)合的優(yōu)化策略,專門針對導葉包角與出口相對位置進行了優(yōu)化,獲得了較優(yōu)的包角值與出口相對位置,減少了流動損失,提高了核主泵的效率。葉輪出口與導葉入口之間的交互效應,也是影響核主泵水力性能的重要原因。因此,在對導葉與蝸殼交互效應優(yōu)化的基礎上,本文采用多學科優(yōu)化軟件Isight對本文所使用的優(yōu)化策略進行集成,并且通過程序語言python進行界面開發(fā),對集成的優(yōu)化平臺進行封裝,初步構(gòu)建了核主泵水力模型設計優(yōu)化平臺。該平臺的開發(fā)提高了核主泵水力設計的快速性與有效性,節(jié)省了過流部件優(yōu)化過程中不可避免的大量重復性的人力消耗,并為以后此種優(yōu)化策略的應用提供有力的工具。最后,基于本文初步構(gòu)建的核主泵一體化設計優(yōu)化平臺,對核主泵葉輪及其與導葉進口之間的交互效應進行了整體優(yōu)化,進一步提高了課題組在前期研究中獲得的三代核主泵模型泵的水力性能。
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的發(fā)展概況逡逑５０年代起，美國和前蘇聯(lián)首先開始了對核主泵的研究工作，并一套完整的核主菜設計技術和相應的生產(chǎn)體系。德國、法國、日本術，經(jīng)過消化吸收，和不斷的創(chuàng)新獲得了生產(chǎn)擁有自主知識產(chǎn)目前為止，核主栗總共經(jīng)歷了邋３代的發(fā)展歷程：逡逑驗堆時期使用屏蔽電機栗，，其采用了屏蔽套結(jié)構(gòu)來隔離定子與會產(chǎn)生大量禍流造成損失，因此屏蔽電機菜的工作效率比較低，壓水堆機組的發(fā)電量為２００？３００ＭＷ等級。逡逑著機組容量的不斷擴充，核主菜的功率需求也在提高，屏蔽電其向軸封式主菜發(fā)展的重要原因。１９６５－１９７０年，壓水堆機組等級，核主栗運行功率約為４０００ｋＷ，由于眾多的錄供應商（如德，軸封式核主栗得到了充分的發(fā)展和完善。１９７０－１９８０年，壓水００ＭＷ等級，三環(huán)路的標準設計被應用在反應堆冷卻劑系統(tǒng)之中０？３３０ＭＷ之間，核主菜的各項性能參數(shù)得到了一定的標準化

夠得獲得較好的網(wǎng)格質(zhì)量情況下，一般多采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。逡逑中的網(wǎng)格都是采用ＩＧＧ／ＡｕｔｏＧｒｉｄ５劃分的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。ＡｕｔｏＧｒｉｄＳ供選擇，包括默認的拓撲結(jié)構(gòu)ＨＨＯＨＨ邋（０５Ｈ）、ＨＯＨ和Ｈ＆Ｉ。０機械具有較高的適應性，在多數(shù)情況下可以保證較高的網(wǎng)格質(zhì)量。網(wǎng)格使用０５Ｈ拓撲結(jié)構(gòu)，如下圖２．１所示－逡逑
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM623;TL353.12

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 臧明昌;第三代核電和西屋公司AP1000評述[J];核科學與工程;2005年02期

2 王紅志;;一種實用的混流泵葉輪設計方法[J];機電工程技術;2006年03期

本文編號：2656232