空化初生及其影响因素综述

空化不仅是一种与流体压力变化有关的动态过程,而且在流体机械和其他工业设备中也普遍存在,尤其是在泵和水轮机中。该现象自出现至今一直被备受国内外专家学者的密切关注。同时在空化初生的影响因素这一问题上也存在一定的分歧。作为空化发生和发展的首个阶段,对于空化初生的研究始终是流体机械、船舶工程和国防工业建设领域的重要课题。鉴于上述分析,对空化初生的研究现状与其影响因素进行归纳总结,指出现阶段空化初生的主要研究方向并对未来研究趋势进行展望。     

转子悬臂比对核主泵水力振动的影响

为研究转子悬臂比对核主泵水力振动的影响规律，针对CAP1400核主泵，在其他几何参数均给定的条件下，通过改变泵轴的悬臂比，设计了25个模型方案。应用多重参考系下的雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型对核主泵流体域进行了计算，采用单向流固耦合方法，分析了核主泵叶轮叶片的应力、应变在不同悬臂比、不同工况下的变化规律，并在有预应力和无预应力情况下，对不同悬臂比的核主泵进行了转子动力学特性研究。结果表明：当泵轴伸出端长度一定时，核主泵叶轮叶片的应力、应变及转子系统的前6阶固有频率与悬臂比的相关性不强，但对工况变化的敏感度较高；相同工况下，核主泵叶轮叶片的最大变形量随悬臂长度而增大，但不随悬臂比而变化，最大应力不随悬臂长度及悬臂比而变化；流固耦合作用能降低转子系统的固有频率，且降低幅度随阶数的增加而减小。     

屏蔽式核主泵多工况下内部流动特征分析

为深入研究核主泵水力部件的流动特性,基于连续性方程、雷诺时均N-S方程和RNGk-ε湍流模型,针对3种典型运行工况(0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d)下缩比系数为0.4的某型屏蔽式反应堆主冷却剂泵模型泵的三维不可压湍流流场进行定常数值模拟,对比分析不同工况下核主泵的压力分布与流场分布,描述叶轮、导叶与压水室的流动特征,并对造成这些特征的原因予以讨论和说明。同时,将数值计算的扬程值和效率值与在闭式试验台所做的试验结果进行对比,绘制出该模型泵在0.8Q_d~1.2Q_d的外特性曲线。结果表明:基于ANSYS CFX的数值分析方法能够有效预测核主泵的水力性能,揭示内部流场的特点,获得内部流动细节;在设计工况下,核主泵的水力性能最佳且流态保持均匀稳定;通过与非设计工况对比,较为全面的掌握了核主泵的流动特性。该研究可为核主泵的水力部件设计与优化提供一定的参考。     

水力机械空化初生及其判断方法综述

对空化初生的概念、空化数表达式和空化初生的判断方法进行归纳总结,以进一步扩展空化方面的研究思路并对未来研究趋势进行展望。