AP1000化容補水泵的性能模擬與試驗研究.pdf

1、從20世紀80年代中期以來,國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)用價值的成果,AP1000核電技術(shù)就是其中一種。AP1000是由美國西屋公司開發(fā)的第三代核電站技術(shù),采用了先進非能動的壓水堆。
　　 AP1000核電技術(shù)的主要特征是采用非能動安全原理,使核電廠的系統(tǒng)、設(shè)備、構(gòu)筑物大幅度簡化,安全性、可靠性、經(jīng)濟性大幅度提高。
　　 針對AP1000化容補水項目的要求,設(shè)計出一臺符合技術(shù)指標的化容

2、補水泵。AP1000化容補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系統(tǒng)的使用指標,所以提高AP1000化容補水泵的性能是本文研究的主要目的。
　　 1.結(jié)合核電AP1000化容補水泵的性能要求,對不同類型泵的特性進行分析和比較,合理的選擇了化容補水泵的泵型,提出采用部分流泵的結(jié)構(gòu)型式。
　　 2.依據(jù)化容補水泵的設(shè)計參數(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)計軟件等對其水力部件進行設(shè)計,對影響結(jié)

3、果的幾個關(guān)鍵水力尺寸進行不同的優(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方法對六組模型進行內(nèi)部流場流動計算、分析,在此基礎(chǔ)上對六組水力模型進行性能預(yù)測,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型模型,并對其進行試驗研究。
　　 4.水力模型試驗表明:3組模型泵實驗表明:3組模型泵的效率與設(shè)計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

4、揚程能滿足要求,其它流量點揚程偏小;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揚程能滿足要求,其它流量點揚程偏小,大流量點陡降較快;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揚程能滿足要求,其它流量點比較接近設(shè)計點。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型AP1000化容補水泵的水力設(shè)計方案,該方案最大效率為36.87%,在額定工況處效率值為36.86%,揚程為142.5m。

5、　　 5.對優(yōu)選出的最終產(chǎn)品水力模型方案,進行了一系列試驗研究,試驗結(jié)果表明:葉片和蓋板之間的軸向間隙對效率有較大影響,減小軸向間隙有利于效率的提高;葉片寬度增大,揚程和效率有所增大。
　　 6.通過對產(chǎn)品試驗和預(yù)測性能比較,在高效區(qū)流量-揚程曲線比較接近,相對誤差2.85%;在模擬計算中由于一些機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比還是有參考價值的。CFD做為一種先進手段,能加速研究工作的進程,這點在