基于模型變換法設計的混流泵空化研究與評價
發(fā)布時間:2025-02-05 13:18
核主泵在核島中起到驅動冷卻劑循環(huán)的作用,是核島中唯一個旋轉的部件。出于安全等方面的考慮,核主泵必須能夠在壓力高、溫度高、輻射強的環(huán)境下,長時間安全、可靠地運行?栈F(xiàn)象是旋轉水力機械中常見的會造成不同程度破壞的因素,它可能會引起噪音、引發(fā)振動,降低葉輪的水力性能,嚴重時還會造成葉片的斷裂,這在核主泵的正常運行中是不允許發(fā)生的。目前條件下,對核主泵進行實驗研究成本很高,因此通過數(shù)值模擬對核主泵內部的流場進行分析是比較經(jīng)濟的方法。 首先,本文簡要介紹了目前國內外核主泵設計和泵空化性能研究兩方面的進展和成果,并介紹了泵空化的相關概念和三種空化模型。 其次,用繞二維翼型的空化流動驗證了三種空化模型,論證并選擇S-S模型進行泵的空化流計算。然后,本文對用改進的模型變換法設計的7葉片輪進行了設計流量和全流量下的空化性能分析。設計流量下,葉輪的揚程為135m,臨界空化余量為50m,在設計壓力下不會發(fā)生空化現(xiàn)象。隨著裝置空化余量的減小,葉輪內流場可以分為無空化階段、空化初生至局部發(fā)展階段和嚴重空化階段。在全流量工況下,本文得到了在0.9Q、Q、1.1Q、1.2Q四種不同流量時葉輪的空化性能曲線。...
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 本課題研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 混流式核主泵的研究現(xiàn)狀
1.2.2 泵空化性能的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內容
2 空化相關概念及空化模型
2.1 空化相關概念
2.1.1 空化數(shù)
2.1.2 空化基本方程式
2.1.3 空化比轉速和托馬空化系數(shù)
2.2 空化模型
2.2.1 全空化模型
2.2.2 Zwart-Gerber-Belamri模型
2.2.3 Schnerr-Sauer模型
3 泵空化性能分析及評估
3.1 設計參數(shù)
3.2 兩種水力設計方法
3.2.1 速度系數(shù)法
3.2.2 模型變換法
3.3 空化模型選擇
3.3.1 無空化流時壓力系數(shù)比較
3.3.2 空化流動壓力系數(shù)比較
3.4 計算方法
3.5 模型變換法設計的7葉片葉輪空化性能分析
3.5.1 網(wǎng)格連續(xù)性
3.5.2 設計流量下葉輪的空化性能
3.5.3 全流量工況空化性能
3.5.4 泵空化性能評價
3.5.5 提高泵抗空化性能的方法
4 熱效應對核主泵空化性能影響的前期研究
4.1 研究背景
4.2 研究現(xiàn)狀
4.3 核主泵的高溫空化研究方向
結論與展望
參考文獻
致謝
本文編號:4029896
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 本課題研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 混流式核主泵的研究現(xiàn)狀
1.2.2 泵空化性能的研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內容
2 空化相關概念及空化模型
2.1 空化相關概念
2.1.1 空化數(shù)
2.1.2 空化基本方程式
2.1.3 空化比轉速和托馬空化系數(shù)
2.2 空化模型
2.2.1 全空化模型
2.2.2 Zwart-Gerber-Belamri模型
2.2.3 Schnerr-Sauer模型
3 泵空化性能分析及評估
3.1 設計參數(shù)
3.2 兩種水力設計方法
3.2.1 速度系數(shù)法
3.2.2 模型變換法
3.3 空化模型選擇
3.3.1 無空化流時壓力系數(shù)比較
3.3.2 空化流動壓力系數(shù)比較
3.4 計算方法
3.5 模型變換法設計的7葉片葉輪空化性能分析
3.5.1 網(wǎng)格連續(xù)性
3.5.2 設計流量下葉輪的空化性能
3.5.3 全流量工況空化性能
3.5.4 泵空化性能評價
3.5.5 提高泵抗空化性能的方法
4 熱效應對核主泵空化性能影響的前期研究
4.1 研究背景
4.2 研究現(xiàn)狀
4.3 核主泵的高溫空化研究方向
結論與展望
參考文獻
致謝
本文編號:4029896
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