蒸汽發(fā)生器下封頭對核主泵性能影響研究.pdf

1、為應(yīng)對能源緊缺，我國引進(jìn)了美國尚未得到工程應(yīng)用的第三代先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)AP1000。AP1000與其它核電堆型相比，將兩臺并聯(lián)的反應(yīng)堆冷卻劑泵（以下簡稱核主泵）直接倒置焊接在蒸汽發(fā)生器下封頭底部。這種獨(dú)特的設(shè)計須全面評價核主泵與蒸汽發(fā)生器下封頭間的耦合效應(yīng)。為此，本文建立了核主泵與蒸汽發(fā)生器下封頭的聯(lián)合仿真模型，采用CFD方法對該耦合模型進(jìn)行了仿真計算，分別研究了蒸汽發(fā)生器下封頭對核主泵流場、水力性能及水動力性能的影響。
　　本

2、文首先對蒸汽發(fā)生器下封頭和核主泵進(jìn)行流體域幾何建模和網(wǎng)格劃分，并通過網(wǎng)格無關(guān)性驗證確定了合適的網(wǎng)格數(shù)量。穩(wěn)態(tài)計算時，將縮尺泵的數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明，數(shù)值計算與試驗結(jié)果取得了很好的一致性。瞬態(tài)計算時，進(jìn)行了時間步長無關(guān)性驗證，最終確定時間步長為葉輪旋轉(zhuǎn)1°所需的時間。
　　其次，進(jìn)行了熱管側(cè)蒸汽發(fā)生器下封頭的流量分配仿真和冷管側(cè)蒸汽發(fā)生器下封頭與核主泵的聯(lián)合仿真。結(jié)果表明，各U型管的流量分配不均、冷管側(cè)蒸汽發(fā)生器

3、下封頭紊亂的流場以及下封頭與核主泵入口漸縮相貫區(qū)域造成了核主泵入口處產(chǎn)生了入流畸變。入流畸變使得核主泵入口處產(chǎn)生了局部低壓區(qū)，流體以不同的流速流入葉輪的流道，加劇了核主泵入口處和動靜葉交界處的壓力脈動。
　　此外，分析了入流畸變對核主泵水力和水動力性能的影響。發(fā)現(xiàn)入流畸變降低了核主泵的揚(yáng)程和效率，且降低的幅度隨流量的增大而增大。在葉輪軸向力方面，入流畸變雖然使得軸向力略有降低但增大了軸向力的脈動程度;而在葉輪徑向力方面，入流畸變使