屏蔽式電機(jī)主泵中動(dòng)靜干涉作用對(duì)葉輪應(yīng)力分析.pdf

1、反應(yīng)堆冷卻劑循環(huán)泵又被稱為核主泵，其最重要的功能就是給核電站堆芯提供冷卻劑，使冷卻劑在核電站一回路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)冷卻，以確保足夠的冷卻劑流量將反應(yīng)堆堆芯產(chǎn)生的熱量帶走。核主泵長期安全可靠的運(yùn)行對(duì)核電站正常運(yùn)行、防止堆芯過熱的發(fā)生極為重要，因此，核主泵常被比作為核電站的“心臟”。
　　國內(nèi)外很多學(xué)者都對(duì)核主泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了分析研究工作，大多數(shù)都主要關(guān)注在不同流量工況下的核主泵在穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)下的運(yùn)行特點(diǎn)，而對(duì)于核主泵內(nèi)部的零部件，比如核主

2、泵的葉片的研究相對(duì)較少。當(dāng)核主泵在核電站中正常運(yùn)行時(shí)，核主泵內(nèi)部流場(chǎng)的水流會(huì)猛烈沖擊葉輪葉片，從而造成在葉輪表明上產(chǎn)生細(xì)小的裂紋。例如在中國西南地區(qū)的一個(gè)電站，由于導(dǎo)葉上有一個(gè)破口而造成泵周期性的振動(dòng)，從而是兩個(gè)葉輪葉片斷裂，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以對(duì)核主泵內(nèi)部非定常流場(chǎng)分析及流場(chǎng)對(duì)主泵葉輪應(yīng)力影響是本文主要研究內(nèi)容。
　　本文建立了一個(gè)包括進(jìn)出口、葉輪、導(dǎo)葉、蝸殼組成的全流道模型泵模型，并且對(duì)模型泵進(jìn)行外特性計(jì)算，采用試驗(yàn)驗(yàn)證

3、的方法證明水力模型的準(zhǔn)確性，然后對(duì)模型泵進(jìn)行非定常計(jì)算，得到模型泵內(nèi)部非定常流場(chǎng)特點(diǎn)，計(jì)算得到由動(dòng)靜干涉引起的壓力脈動(dòng)。
　　核主泵的一個(gè)重要難題是用計(jì)算機(jī)方法去解決水動(dòng)力引起的應(yīng)力。在本文中，通過建立一個(gè)包括進(jìn)出口、葉輪、導(dǎo)葉、蝸殼組成的全流道模型，并且計(jì)算不同工況下的核主泵特性，使用流固耦合方法將流場(chǎng)計(jì)算得到的壓力分布加載到葉輪上。結(jié)果表明：葉輪最大米塞斯應(yīng)力在葉輪葉片出口邊和后蓋板接觸處，此處容易出現(xiàn)疲勞；葉輪的最大應(yīng)力與流