核動力汽輪機(jī)除濕級1D-3D耦合計(jì)算研究.pdf

1、核電汽輪機(jī)作為核電站常規(guī)島的關(guān)鍵設(shè)備之一，承擔(dān)著重要角色，直接關(guān)系到核電站的安全及效率。在汽輪機(jī)的研究中，對處在瞬態(tài)變化過程中的關(guān)鍵部位，分析其內(nèi)部流動特性是十分重要的。但如果對汽輪機(jī)進(jìn)行全三維計(jì)算會消耗大量的計(jì)算資源，只對關(guān)鍵部位進(jìn)行三維計(jì)算又缺少瞬態(tài)流動過程中精確的邊界條件，而采用純一維計(jì)算又無法對關(guān)鍵部位的內(nèi)部流動特性進(jìn)行分析。因此，有必要將關(guān)鍵部位的三維流場計(jì)算與其所在系統(tǒng)的一維模型計(jì)算相耦合，進(jìn)而分析關(guān)鍵部位的瞬態(tài)特性。

2、>　　本文以某型16級汽輪機(jī)為研究對象，并選取第12級為除濕級，利用離散粒子模型對除濕級進(jìn)行三維流場計(jì)算，根據(jù)所選除濕溝槽對不同粒徑液滴的捕捉情況，確定除濕槽的開設(shè)位置，并以此三維模型為對象進(jìn)行耦合仿真計(jì)算研究。
　　在確定三維計(jì)算模型后，利用C＃編程語言開發(fā)一維和三維耦合計(jì)算平臺，該平臺功能包括:對一維系統(tǒng)軟件Flowmaster及三維流體力學(xué)計(jì)算軟件CFX的自動化操作、一維系統(tǒng)模型與三維計(jì)算模型邊界數(shù)據(jù)傳遞的控制。使用所開發(fā)的

3、耦合計(jì)算平臺，完成對汽輪機(jī)的滿功率穩(wěn)態(tài)計(jì)算。并將計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對比，驗(yàn)證耦合程序的正確性。
　　為提高穩(wěn)態(tài)耦合計(jì)算過程的穩(wěn)定性及高效性，對可能影響耦合計(jì)算的因素進(jìn)行研究，包括耦合計(jì)算的初始邊界條件、三維CFD模型迭代次數(shù)、耦合計(jì)算松弛因子、耦合數(shù)據(jù)映射方式。對以上四種因素分別加以討論，對耦合計(jì)算性能優(yōu)化的方法進(jìn)行初步探索，為之后進(jìn)行較為復(fù)雜的耦合計(jì)算提供基礎(chǔ)。
　　完成對除濕級三維模型的穩(wěn)態(tài)耦合計(jì)算，得出除濕級的基本特