快堆鈉泵水動力性能分析與導(dǎo)葉參數(shù)對其性能的影響
發(fā)布時間：2021-08-01 18:17
鈉冷快中子堆系統(tǒng)屬于第四代核能系統(tǒng),其二回路鈉循環(huán)主泵是整個系統(tǒng)的核心裝備。基于高效與安全角度,為了探求工作流量與導(dǎo)葉關(guān)鍵參數(shù)對快堆二回路鈉泵水力性能、壓力脈動及徑向力的影響,本課題以比轉(zhuǎn)速為95的示范快堆二回路鈉泵原型樣機（單級單吸離心泵）為研究對象,結(jié)合理論分析與數(shù)值計算的方法,分析了不同流量、不同導(dǎo)葉進口直徑與不同導(dǎo)葉葉片數(shù)下模型泵的水力性能、內(nèi)部流場狀態(tài)、壓力脈動與轉(zhuǎn)子所受徑向力特征。本文的具體工作如下:1.不同流量下快堆二回路鈉泵性能分析通過定常計算,分析了不同流量下模型泵的水力性能參數(shù)與其內(nèi)部流場狀態(tài)。在0.31.3Qopt區(qū)間內(nèi),鈉泵揚程與效率的計算值與試驗值吻合良好,兩者的變化趨勢基本一致。其中,鈉泵的效率值隨流量增大呈先增后減的趨勢變化,并在1.01.1Qopt區(qū)間內(nèi)存在高效率區(qū)。在設(shè)計工況點和大流量工況下,鈉泵內(nèi)部流動狀態(tài)良好。小流量工況下,鈉泵內(nèi)部流動狀態(tài)較差。通過非定常計算,分析了不同流量下模型泵內(nèi)各測點的壓力脈動、轉(zhuǎn)子所受徑向力脈動及分布特征。不同流量下鈉泵各測點壓力脈動主...
【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
鈉冷快中子堆堆系統(tǒng)示意圖
內(nèi)部流動的研究中。介紹計算模型的建立及其主要參數(shù)，以及采用 CFD 手流動問題時涉及的基本理論及方法。建立堆二回路鈉泵為研究對象，當工作介質(zhì)為水時，設(shè)計如表 2.1 所示。表 2.1 快堆二回路鈉泵性能參數(shù)流量 揚程 轉(zhuǎn)速 效率 比轉(zhuǎn)d/(m3/h) Hd/m n/(r/min) η/(%) 570 35 990 80 9路鈉泵為單級單吸立式離心泵，軸端吸入，側(cè)端排出構(gòu)部件包括吸入管段、葉輪、導(dǎo)葉、半半球形壓水室見表 2.2。
如圖 2.2 所示。圖 2.2 鈉泵水體模型示意圖2.2 流動控制方程鈉泵（如無特殊說明，本文均指快堆二回路鈉泵）內(nèi)部流動十分復(fù)雜，具有典型的三維非穩(wěn)態(tài)流動特征。鈉泵內(nèi)部的工作介質(zhì)可以視為粘性不可壓縮流體，介質(zhì)的密度為不隨時間變化。在快堆二回路鈉泵中，流體經(jīng)過旋轉(zhuǎn)體（即葉輪）和導(dǎo)葉、半球形壓水室等流道結(jié)構(gòu)，介質(zhì)之間不斷產(chǎn)生動能和壓能的相互轉(zhuǎn)換。同時，本課題忽略介質(zhì)溫度隨時間的變化，不考慮鈉泵內(nèi)部流體間的能量交換。因此，鈉泵內(nèi)部流動遵守質(zhì)量守恒定律和動量守恒定律。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國核電發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 趙成昆. 核動力工程. 2018(05)
[2]反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)的泵致振動噪聲研究[J]. 馮志鵬,吳萬軍,熊夫睿,張文正,呂稀,宋海洋,王碧浩. 核動力工程. 2018(03)
[3]核主泵動靜葉柵內(nèi)部瞬態(tài)流動特性研究[J]. 黎義斌,張梅,朱月龍,李正貴. 核動力工程. 2018(02)
[4]基于比面積調(diào)控的核主泵動靜葉柵數(shù)值優(yōu)化研究[J]. 黎義斌,祁炳,楊由超,李正貴. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[5]混流式核主泵內(nèi)流動結(jié)構(gòu)與壓力脈動特性關(guān)聯(lián)分析[J]. 倪丹,楊敏官,高波,李忠,李玉婷,陸勝. 工程熱物理學(xué)報. 2017(08)
[6]中國核電發(fā)展技術(shù)路線[J]. 楊軍. 科技導(dǎo)報. 2017(13)
[7]核主泵啟動過程壓力脈動和徑向力研究[J]. 蘇宋洲,王鵬飛,許忠斌,阮曉東,孔偉杰. 核動力工程. 2017(03)
[8]葉片出口段形狀對混流式核主泵葉輪能量性能影響[J]. 楊敏官,張永超,周志偉,王震,高波. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[9]中國核能科技“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的思考[J]. 蘇罡. 科技導(dǎo)報. 2016(15)
[10]導(dǎo)葉葉片數(shù)對多級離心泵壓力脈動的影響[J]. 馬新華,馮琦,蔣小平,王偉,陸偉剛. 排灌機械工程學(xué)報. 2016(08)
碩士論文
[1]AP1000核主泵流固耦合數(shù)值分析及動靜葉匹配研究[D]. 張野.大連理工大學(xué) 2012
本文編號：3316012
【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
鈉冷快中子堆堆系統(tǒng)示意圖
內(nèi)部流動的研究中。介紹計算模型的建立及其主要參數(shù)，以及采用 CFD 手流動問題時涉及的基本理論及方法。建立堆二回路鈉泵為研究對象，當工作介質(zhì)為水時，設(shè)計如表 2.1 所示。表 2.1 快堆二回路鈉泵性能參數(shù)流量 揚程 轉(zhuǎn)速 效率 比轉(zhuǎn)d/(m3/h) Hd/m n/(r/min) η/(%) 570 35 990 80 9路鈉泵為單級單吸立式離心泵，軸端吸入，側(cè)端排出構(gòu)部件包括吸入管段、葉輪、導(dǎo)葉、半半球形壓水室見表 2.2。
如圖 2.2 所示。圖 2.2 鈉泵水體模型示意圖2.2 流動控制方程鈉泵（如無特殊說明，本文均指快堆二回路鈉泵）內(nèi)部流動十分復(fù)雜，具有典型的三維非穩(wěn)態(tài)流動特征。鈉泵內(nèi)部的工作介質(zhì)可以視為粘性不可壓縮流體，介質(zhì)的密度為不隨時間變化。在快堆二回路鈉泵中，流體經(jīng)過旋轉(zhuǎn)體（即葉輪）和導(dǎo)葉、半球形壓水室等流道結(jié)構(gòu)，介質(zhì)之間不斷產(chǎn)生動能和壓能的相互轉(zhuǎn)換。同時，本課題忽略介質(zhì)溫度隨時間的變化，不考慮鈉泵內(nèi)部流體間的能量交換。因此，鈉泵內(nèi)部流動遵守質(zhì)量守恒定律和動量守恒定律。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國核電發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 趙成昆. 核動力工程. 2018(05)
[2]反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)的泵致振動噪聲研究[J]. 馮志鵬,吳萬軍,熊夫睿,張文正,呂稀,宋海洋,王碧浩. 核動力工程. 2018(03)
[3]核主泵動靜葉柵內(nèi)部瞬態(tài)流動特性研究[J]. 黎義斌,張梅,朱月龍,李正貴. 核動力工程. 2018(02)
[4]基于比面積調(diào)控的核主泵動靜葉柵數(shù)值優(yōu)化研究[J]. 黎義斌,祁炳,楊由超,李正貴. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[5]混流式核主泵內(nèi)流動結(jié)構(gòu)與壓力脈動特性關(guān)聯(lián)分析[J]. 倪丹,楊敏官,高波,李忠,李玉婷,陸勝. 工程熱物理學(xué)報. 2017(08)
[6]中國核電發(fā)展技術(shù)路線[J]. 楊軍. 科技導(dǎo)報. 2017(13)
[7]核主泵啟動過程壓力脈動和徑向力研究[J]. 蘇宋洲,王鵬飛,許忠斌,阮曉東,孔偉杰. 核動力工程. 2017(03)
[8]葉片出口段形狀對混流式核主泵葉輪能量性能影響[J]. 楊敏官,張永超,周志偉,王震,高波. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[9]中國核能科技“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的思考[J]. 蘇罡. 科技導(dǎo)報. 2016(15)
[10]導(dǎo)葉葉片數(shù)對多級離心泵壓力脈動的影響[J]. 馬新華,馮琦,蔣小平,王偉,陸偉剛. 排灌機械工程學(xué)報. 2016(08)
碩士論文
[1]AP1000核主泵流固耦合數(shù)值分析及動靜葉匹配研究[D]. 張野.大連理工大學(xué) 2012
本文編號：3316012
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