小型堆核主泵内部流动特性数值计算
Numerical calculation of internal flow characteristics of small modular reactors coolant pump作者机构：上海电气凯士比核电泵阀有限公司上海201306 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013
出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)
年 卷 期：2024年第42卷第5期
页 面：433-439,455页
核心收录：
学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造]
基 金：国家自然科学基金资助项目(51906085,U20A20292) 中国博士后科学基金资助项目(2019M651734)
摘 要：为研究不同工况下小型堆核主泵内部流动情况,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟与试验相结合的方法,选取4种工况(0.6 Q d,0.8 Q d,1.0 Q d与1.2 Q d)进行内部流动特性分析,并选取具有典型意义的出口中心截面,以三维速度流线、速度分布云图、涡量分布云图等形式,对比考察了不同流量工况条件下泵内部流动规律及其变化趋势.通过分析叶轮与导叶之间的通道回转面压力、速度分布云图以及叶轮叶片与导叶叶片的叶片压力载荷曲线,解析了叶轮和导叶内部的流动分布和能量转换机制,从而为小型堆核主泵的水力优化设计提供直观认识.研究结果表明:在设计流量工况1.0 Q d下,小型堆核主泵内部流线平顺稳定,叶片工作面与背面压力载荷较稳定;在小流量工况0.6 Q d和0.8 Q d下,叶轮叶片上高压区增大;在大流量工况1.2 Q d运行时,泵内压力分布变化较大;试验结果与数值计算结果的一致性进一步验证了计算模型的准确性.研究结果不仅阐释了小型堆核主泵内部的流动特性,而且为小型堆核主泵的设计提供了一定的理论依据和应用指导.
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