CPR1000核電汽輪機(jī)中調(diào)閥動(dòng)態(tài)特性數(shù)值模擬.pdf

1、中壓調(diào)節(jié)閥作為連接高壓缸與中壓缸的關(guān)鍵部件，其性能好壞直接影響著機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。對于百萬級(jí)核電汽輪機(jī)組，中壓缸進(jìn)汽管道內(nèi)蒸汽流量較大，且中壓調(diào)節(jié)閥尺寸很大，其閥板和閥桿將承受很大的力和力矩，閥門在關(guān)閉過程中易發(fā)生卡澀現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。非常有必要對核電汽輪機(jī)中壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉過程中的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行探究。
　　本文以某CPR1000核電汽輪機(jī)中壓調(diào)節(jié)閥為研究對象，首先以干蒸汽為介質(zhì)，利用FLUENT軟件并采用

2、滑移網(wǎng)格技術(shù)，對中壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉過程中的閥內(nèi)流場及氣動(dòng)力矩進(jìn)行了非定常數(shù)值模擬，得到了速度場分布、壓力場分布、壓損及氣動(dòng)力矩隨時(shí)間變化的變化規(guī)律，并根據(jù)氣動(dòng)力矩的變化規(guī)律探討了中調(diào)閥關(guān)閉過程中易發(fā)生卡澀的原因。其次以濕蒸汽為介質(zhì)，采用混合模型進(jìn)行非定常數(shù)值模擬，探討了濕蒸汽的濕度及水滴直徑對閥內(nèi)流場及氣動(dòng)力矩的影響，計(jì)算結(jié)果表明：
　　中調(diào)閥關(guān)閉過程中速度分布和壓力分布的不均勻性都隨時(shí)間變化先增強(qiáng)后減弱，在t=0.3s即調(diào)節(jié)閥開度為

3、40%時(shí)最為明顯。氣動(dòng)力矩總體的變化規(guī)律也是呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢，在t=0.3s時(shí)達(dá)到最大值。這導(dǎo)致中調(diào)閥受到的合力矩也一直發(fā)生變化，在某一時(shí)刻，如果彈簧力矩與實(shí)際需要的關(guān)閥力矩不匹配就會(huì)導(dǎo)致中調(diào)閥關(guān)閉時(shí)發(fā)生卡澀。
　　濕蒸汽與干蒸汽的速度場分布基本一致，但不同時(shí)刻的干蒸汽速度最大值都比濕蒸汽的速度值要大。蒸汽含水對閥門壓損及氣動(dòng)力矩的影響非常大，體積分?jǐn)?shù)越高造成的閥門壓損和氣動(dòng)力矩越大，而在一定范圍內(nèi)，水滴直徑對壓力損失和氣動(dòng)