新型控制棒水力驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)執(zhí)行著啟停堆、功率調(diào)節(jié)和事故狀態(tài)下快速停堆等任務(wù)，是確保反應(yīng)堆安全可控的重要動作部件。壓水堆普遍采用磁力提升式控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其提升和下插動作不連續(xù)，也不可微調(diào)，而是以一定的設(shè)計(jì)步距階躍運(yùn)動。本文從伺服管調(diào)控的基本原理出發(fā)，提出一種新型的控制棒水力驅(qū)動系統(tǒng)，并對其應(yīng)用特性進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。該系統(tǒng)具有節(jié)省能源、可連續(xù)運(yùn)動以及對系統(tǒng)內(nèi)的小擾動可以自我調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，為控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究提供了一種新思路。
　　

2、論文首先確定了驅(qū)動缸的設(shè)計(jì)方案，建立了實(shí)驗(yàn)裝置和驅(qū)動系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)臺架，并根據(jù)驅(qū)動缸的設(shè)計(jì)參數(shù)，在Pro/E中建立其內(nèi)部流場的1：1三維實(shí)體模型，應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對驅(qū)動缸內(nèi)的壓力場、速度場、靜態(tài)保持流量以及不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下可變節(jié)流口部位的流場、阻力系數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，為系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析奠定基礎(chǔ)。
　　 為了進(jìn)一步揭示水力驅(qū)動系統(tǒng)的工作機(jī)理，論文根據(jù)其設(shè)計(jì)原理和基本結(jié)構(gòu)，建立分析系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)和落棒過程的數(shù)學(xué)

3、模型，并編寫計(jì)算程序，對控制棒的保持、提升、下插和落棒特性進(jìn)行理論計(jì)算和分析。同時(shí)，對冷態(tài)條件下控制棒的靜態(tài)保持流量、提升和下插性能以及落棒能力和落棒時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)的合理性以及理論模型和計(jì)算結(jié)果的正確性。
　　 最后，在建立的理論模型基礎(chǔ)上，以控制棒水力驅(qū)動系統(tǒng)為獨(dú)立研究對象，對系統(tǒng)的振動響應(yīng)和抗震性能進(jìn)行初步理論分析，并模擬艦船以不同方式變速上浮或下潛一定距離，對系統(tǒng)在超重和失重工況下控制棒的運(yùn)動特性進(jìn)行計(jì)

4、算和分析，根據(jù)海軍艦船核動力裝置規(guī)范和海軍輪機(jī)規(guī)范的規(guī)定，對艦船長期傾斜、單自由度橫搖和雙自由度搖擺三種工況下系統(tǒng)的靜態(tài)保持能力進(jìn)行理論分析和計(jì)算，為系統(tǒng)在艦船動力堆或可移動式海水淡化裝置上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　 論文僅從理論上對系統(tǒng)在某些特殊工況下的靜態(tài)保持能力進(jìn)行了初步分析，研究過程中作了一些簡化和假設(shè)，因此，還需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果對理論模型進(jìn)行完善和改進(jìn)。對于系統(tǒng)在這些特殊工況下進(jìn)行控制棒提升或下插的操作性能以及更為復(fù)雜工