核動(dòng)力裝置一回路水錘研究及仿真計(jì)算.pdf

1、水錘是管道壓力突然變化、水及管道的壓縮性引起的輸水系統(tǒng)中沖擊波壓力對(duì)系統(tǒng)造成危害的現(xiàn)象。如果預(yù)料不及或處理不當(dāng)將會(huì)導(dǎo)致管道劇烈震動(dòng)，泵閥等設(shè)備被損壞，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)系統(tǒng)管道斷裂破壞，使流體輸送中斷。核動(dòng)力裝置—回路系統(tǒng)是核動(dòng)力裝置中最核心的部分，它是主冷卻劑的循環(huán)回路。該回路中泵或閥的突然開啟與關(guān)閉，管道的事故斷裂等都有可能誘發(fā)水錘，可見對(duì)—回路系統(tǒng)進(jìn)行水錘理論及水錘計(jì)算的研究是非常重要的課題。 本課題以某核動(dòng)力裝置—回路水力特性實(shí)

2、驗(yàn)裝置為研究對(duì)象，深入研究水錘理論及其計(jì)算方法，探尋適合于本研究對(duì)象的數(shù)學(xué)仿真模型，然后對(duì)某些工況進(jìn)行仿真計(jì)算。首先，給出水錘波速、壓強(qiáng)計(jì)算公式、水錘計(jì)算的動(dòng)力方程和連續(xù)方程的推導(dǎo)過程。通過和其它方程及方法進(jìn)行對(duì)比分析，得到以上推導(dǎo)的方程相對(duì)來說是最適合的，同時(shí)得出數(shù)值解法中的特征線法是比較適合的方法。其次，結(jié)合核動(dòng)力裝置—回路的實(shí)際情況，給出各部件合理簡(jiǎn)化處理后的邊界條件方程。最后，應(yīng)用MATLAB仿真語言進(jìn)行編程，對(duì)4個(gè)工況進(jìn)行仿真

3、計(jì)算，主要得到不同工況下管路的流量以及閥前后的壓力隨時(shí)間的變化情況。其中，1#泵高速啟動(dòng)的工況，1#閥和2#閥前后自身的壓力波動(dòng)幅度以及各自前后的最大壓差均大于1#泵低速啟動(dòng)的工況；1#泵和2#泵交替啟動(dòng)的工況，閥前后自身壓力波動(dòng)范圍以及前后最大壓差均高于單泵啟動(dòng)的工況。其中1#泵低速啟動(dòng)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后，1#泵停泵，同時(shí)2#泵高速啟動(dòng)工況，管路中1#閥前后壓力波動(dòng)幅度相對(duì)最大，水錘現(xiàn)象最明顯。 根據(jù)水錘發(fā)生的機(jī)理、仿真結(jié)果以及艦船