离心压气机弯道和回流器流道的优化设计

国内目前关于弯道和回流器的研究较少,本文针对这一问题进行了研究。弯道部分文中提出了截面面积的变化率为常数的设计方法,用FLUENT软件对其及已存在的2种方案进行了建模仿真,发现总压恢复系数和出口流场分布与改进方案比传统方案要好,且尺寸比改进方案小,具有可推广性;回流器部分比较了轮毂倾斜和轮盖倾斜2种方案,并用NUMECA软件进行了仿真,从压力分布、流线分布角度分析发现轮盖倾斜的方案较好。在3.11kg/s流量下,轮毂倾斜的效率为85.72%,损失系数为47.5%;轮盖倾斜的效率为87.77%,损失系数为35.91%。     

30～500比转速水泵轴面流道高效设计程序的开发

为了推广高性能水泵轴面流道结构的设计经验,降低试验成本、提高设计效率,本文基于Matlab语言开发了一套水泵轴面流道高效设计程序。设计应用有如下发现:以仅有的6组经典叶轮轴面流道为基础,程序能够快速设计出比转速为30～500区间内的任意轴面流道结构;测试结果表明设计程序设计的流道结构符合受比转速影响的高效流道结构变化规律。     

基于改进BT-SVM的空调加热器单元传感器故障识别

针对空调加热器控制单元传感器容易出现的偏置故障和精度下降故障,提出了基于改进的BT-SVM故障识别方法,并建立了动态更新的空调加热器单元传感器故障识别模型。为了验证所提方法的有效性,联合应用在线监测技术和仿真实验,对空调加热器控制单元传感器出现的已知和未知故障分别进行了验证,实验结果表明基于改进的BT-SVM方法既能识别常规故障又能获取未知故障。     

一种核主泵水力模型高效低轴向载荷优化改型策略

针对当前多数研究中仅改善反应堆冷却剂泵（核主泵）性能特性而缺乏考虑载荷特性的不足，在一种新的叶轮轴面流道设计方法基础上，联合应用径向基神经网络和多目标遗传算法，构建了以高性能、低轴向载荷为目标的优化策略。为了验证优化策略的可行性，以前期设计的核主泵缩尺模型为对象进行了改型设计。结果表明:新的优化策略仅需要3个变量控制、15组采样数据，便可成功实现对核主泵的优化改型；优化结果在设计工况点效率较目标叶轮提高了0.9%，扬程提高了0.6 m，轴向载荷降低了约200 N；代理模型预测结果定量证明优化设计中扬程的增加容易引发轴向载荷的提升。      

基于不同压气机特性曲线预测方法的单轴燃气轮机动态性能仿真研究

部件精细化建模方法研究一直为燃气轮机动态性能仿真领域的研究热点。以某经典单轴燃机核心部件压气机为对象,基于模块化建模思想利用Matlab/Simulink平台搭建了系统仿真计算平台,并将最小二乘法、三次样条插值法以及BP神经网络法嵌入平台进行了预测应用研究。结果表明:在压气机性能预测中,三种方法均可有效预测部件性能,但BP神经网络法和三次样条插值法的预测结果优于最小二乘法;在整机性能预测中,最小二乘法整机仿真计算结果偏离预设值,而BP神经网络法和三次样条插值法的仿真计算结果具有较高的准确性;在时效性方面,BP神经网络法所需时间成本比其余两种方法高。     

叶轮倒角尺度对大流量离心压缩机气动和疲劳寿命的影响分析

为了分析不同倒角尺度对压缩机气动性能及疲劳寿命的影响,首先在控制离心叶轮主要结构参数不变的前提下,通过调整叶片根部及顶部倒角尺度得到一系列设计模型,其次通过数值模拟方法对不同设计模型的离心压缩机整级进行全三维稳态模拟并在设计转速下对离心叶轮进行强度计算,最后联合估算法及材料曲线计算叶轮部件疲劳寿命。结果表明：与倒角半径相比,倒角角度对气动性能的影响更加显著,在大流量点倒角角度造成等熵效率减小幅度达5%左右,总压比减小幅度达0.07左右;与倒角角度相比,倒角半径更有利于减小应力值;选取经验参数对不同倒角尺度的离心叶轮进行估算得到的疲劳寿命值与实验值偏差最大为3%,最小仅为0.09%。     

基于源项法的闭式回路架构对主泵性能影响的分析研究

传统的主泵流动分析平台多为简化的开式流路,与真实闭式回路运行工况存有较大差异。为探究主泵在真实回路中的流动特性与机理,以包含密封口环间隙的主泵全通道水力模型为研究对象,采用源项法进行稳态、瞬态计算分析研究。稳态计算结果表明:闭式循环回路中形成漩涡流态,致使主泵进口处发生预旋,产生入流畸变,导致湍动能有所增加,能量分布不均匀;瞬态计算结果表明:相较于开式流路,闭式回路入流畸变带来流场压力、速度、湍动能、压力脉动等特性的变化,导致泵体扬程、效率均有所下降,所受径向力、轴向力增大。闭式循环回路架构针对主泵流动性能的分析更接近真实流动。      

非对称压水室对CAP1400主泵性能影响的分析研究

压水室作为主泵的边界,不仅承担着压力而且还是周向流出的导叶与单向流动的管路之间的唯一桥梁。为探究压水室对整机性能的影响,以CAP1400的1:2.5缩比模型为目标,提出了一种关于主泵非对称压水室的设计方法,并设计出4种不同几何尺寸的非对称模型。借助计算流体动力学（CFD）数值方法,得到含有口环间隙的核主泵全三维模型的内部流场、外特性及瞬态载荷信息。通过对比分析获得结论:4种非对称压水室模型将上盖板处径向载荷减小60%以上,使叶轮及总径向载荷的主频幅值减小13%以上;在保证径向载荷有明显改善的同时,还能有效提升泵体效率和扬程,前者改善更为明显,提升范围为0.57%~0.83%。      

小批量产品生产的质量管理

小批量产品生产前的策划、生产中的工序控制一直是按照相关标准及中国核动力研究设计院质量管理体系文件的要求进行质量控制。简单介绍了几项小批量产品生产中的质量控制,并提出了一些值得关注的问题及建议。     

仿生导叶对CAP1400主泵性能影响研究

为探究仿生导叶对主泵整体性能的影响，本文以CAP1400主泵的缩尺模型（1:2.5）为研究对象，提出了一种新型导叶叶片仿生设计结构，并通过优化设计平台得到了优化模型（仿生导叶最优解）。采用数值方法得到了主泵全三维模型的水力性能和安全性能，并通过对比分析原模型与优化模型之间性能差异，得到结论：在设计工况下，优化模型使主泵的扬程和效率分别提高了1.7%和1.9%；优化模型具有降低内流场噪声和改善导叶叶片表面应力分布的作用；优化模型对主泵空化性能影响不大。本研究结果可为后续主泵进行水力设计和声学预测提供参考。