AP1000化容補(bǔ)水泵的性能模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、從20世紀(jì)80年代中期以來,國(guó)際核能界廣泛展開了第三代核電技術(shù)的研發(fā),并取得了多種具有工程應(yīng)用價(jià)值的成果,AP1000核電技術(shù)就是其中一種。AP1000是由美國(guó)西屋公司開發(fā)的第三代核電站技術(shù),采用了先進(jìn)非能動(dòng)的壓水堆。
　　 AP1000核電技術(shù)的主要特征是采用非能動(dòng)安全原理,使核電廠的系統(tǒng)、設(shè)備、構(gòu)筑物大幅度簡(jiǎn)化,安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性大幅度提高。
　　 針對(duì)AP1000化容補(bǔ)水項(xiàng)目的要求,設(shè)計(jì)出一臺(tái)符合技術(shù)指標(biāo)的化容

2、補(bǔ)水泵。AP1000化容補(bǔ)水泵是核電站用泵中的關(guān)鍵設(shè)備,其整體性能影響著整個(gè)系統(tǒng)的使用指標(biāo),所以提高AP1000化容補(bǔ)水泵的性能是本文研究的主要目的。
　　 1.結(jié)合核電AP1000化容補(bǔ)水泵的性能要求,對(duì)不同類型泵的特性進(jìn)行分析和比較,合理的選擇了化容補(bǔ)水泵的泵型,提出采用部分流泵的結(jié)構(gòu)型式。
　　 2.依據(jù)化容補(bǔ)水泵的設(shè)計(jì)參數(shù),在已有高效水力模型的基礎(chǔ)上,采用損失極值方法、水力設(shè)計(jì)軟件等對(duì)其水力部件進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)影響結(jié)

3、果的幾個(gè)關(guān)鍵水力尺寸進(jìn)行不同的優(yōu)化組合,得到兩種葉輪模型和三種導(dǎo)葉模型,組合成六種水力模型。
　　 3.采用CFD方法對(duì)六組模型進(jìn)行內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)計(jì)算、分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)六組水力模型進(jìn)行性能預(yù)測(cè),從中挑選出一種葉輪與三種導(dǎo)葉配合整體性能較好的模型做成實(shí)型模型,并對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究。
　　 4.水力模型試驗(yàn)表明:3組模型泵實(shí)驗(yàn)表明:3組模型泵的效率與設(shè)計(jì)效率都有一定的偏差。雙出口喉部尺寸為8mm的導(dǎo)葉與葉輪一的配合在額定工況點(diǎn)

4、揚(yáng)程能滿足要求,其它流量點(diǎn)揚(yáng)程偏小;單出口喉部尺寸為14mm的導(dǎo)葉和葉輪一的配合在額定工況點(diǎn)揚(yáng)程能滿足要求,其它流量點(diǎn)揚(yáng)程偏小,大流量點(diǎn)陡降較快;單出口喉部尺寸為16mm的導(dǎo)葉和葉輪一的配合在額定工況點(diǎn)揚(yáng)程能滿足要求,其它流量點(diǎn)比較接近設(shè)計(jì)點(diǎn)。綜合以上考慮,選擇單出口喉部尺寸為16mm與葉輪一的組合模型為實(shí)型AP1000化容補(bǔ)水泵的水力設(shè)計(jì)方案,該方案最大效率為36.87%,在額定工況處效率值為36.86%,揚(yáng)程為142.5m。

5、　　 5.對(duì)優(yōu)選出的最終產(chǎn)品水力模型方案,進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果表明:葉片和蓋板之間的軸向間隙對(duì)效率有較大影響,減小軸向間隙有利于效率的提高;葉片寬度增大,揚(yáng)程和效率有所增大。
　　 6.通過對(duì)產(chǎn)品試驗(yàn)和預(yù)測(cè)性能比較,在高效區(qū)流量-揚(yáng)程曲線比較接近,相對(duì)誤差2.85%;在模擬計(jì)算中由于一些機(jī)械效率和容積效率不能完全考慮到,但是做為系列模型中的相互對(duì)比還是有參考價(jià)值的。CFD做為一種先進(jìn)手段,能加速研究工作的進(jìn)程,這點(diǎn)在