核動力裝置一回路水錘研究及仿真計算.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)中沖擊波壓力對系統(tǒng)造成危害的現(xiàn)象。如果預料不及或處理不當將會導致管道劇烈震動，泵閥等設備被損壞，嚴重時整個系統(tǒng)管道斷裂破壞，使流體輸送中斷。核動力裝置—回路系統(tǒng)是核動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閉，管道的事故斷裂等都有可能誘發(fā)水錘，可見對—回路系統(tǒng)進行水錘理論及水錘計算的研究是非常重要的課題。 本課題以某核動力裝置—回路水力特性實

2、驗裝置為研究對象，深入研究水錘理論及其計算方法，探尋適合于本研究對象的數(shù)學仿真模型，然后對某些工況進行仿真計算。首先，給出水錘波速、壓強計算公式、水錘計算的動力方程和連續(xù)方程的推導過程。通過和其它方程及方法進行對比分析，得到以上推導的方程相對來說是最適合的，同時得出數(shù)值解法中的特征線法是比較適合的方法。其次，結合核動力裝置—回路的實際情況，給出各部件合理簡化處理后的邊界條件方程。最后，應用MATLAB仿真語言進行編程，對4個工況進行仿真

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