导叶结构对核主泵性能的影响

针对将AP1000核主泵转速从1 750 r/min降低到1 450 r/min,应用强制漩涡法和速度系数法设计核主泵叶轮和环形压水室,设计出扭曲叶片和扩散叶片两种结构形式的导叶。利用Fluent软件,对不同导叶设计工况进行数值模拟,对主泵内部静压分布和流线分布进行分析,较好地揭示了过流部件内部流动的主要特征。     

核主泵导叶制造工艺研究

本文通过对某核电站主泵导叶结构分析,合理选用导叶的加工设备、装卡方法、编程软件及专用工装及刀具,找到了最佳加工方案,同时对加工工艺方案、程序进行了优化,最终确定了导叶三维流道、导叶翼型的最优加工方法。     

动静干涉叶栅间非定常流动的数值模拟

采用k-ε紊流模型对非定常条件下动静叶栅之间的影响进行了数值模拟,研究了动静叶栅之间不同轴向间距时尾迹对动叶的影响,并对非定常流动机理进行了分析。研究表明,在非定常流动条件下静叶对下游动叶压力面没有太大影响,对动叶的影响主要集中在动叶前缘以及动叶吸力面扩压段起始处等位置,随着轴向间距的增大,气流的掺混作用减弱,尾迹的作用也逐渐衰弱,对动叶的影响就越来越小。     

小流量工况下混流式核主泵叶轮压力脉动分析

为探究小流量工况下混流式核主泵叶轮的压力脉动特性,基于计算流体力学方法,对核主泵迚行全流道定常与非定常数值模拟。寻找叶轮压力脉动的觃律,分析压力脉动的时域与频域特性,探究产生压力脉动的原因。结果表明,叶轮内压力脉动主要表现为叶频及其谐频诱发的振动,叶轮与导叶之间的动静干涉作用是叶轮内产生压力脉动的主要原因。叶轮叶片静压值以近似正弦的觃律变化,且主要集中于中低频压力脉动。随着流量的减少,叶轮叶片迚口处中低频压力脉动的幅值增大。若流量过小,整个叶轮的振动都将明显加剧。     

水轮机动静干涉的非定常流动数值模拟

在水轮机领域,流动分析技术已经成为设计开发的常规工具.随着水轮机单机容量和尺寸的加大,其运行稳定性日益受到重视,这使得水轮机内部非定常流动的数值计算成为必要.本文讨论了动静干涉、移动网格的不同数值计算方法,并应用"滑移网格技术"对混流式水轮机进行了非定常流动计算,分析了部分负荷工况下的流态和压力脉动.     

核主泵电动机绝缘技术研究与发展

核主泵在反应堆核岛内运行,始终受到核岛内高能射线的辐射作用,因此,电动机绝缘系统承受高能射线的水平,是核主泵电动机绝缘系统设计的必要条件。绝缘结构的快速热老化评定试验是绝缘系统的耐热等级和热寿命的科学评定方法,为核主泵电动机绝缘系统的可靠运行提供了科学的依据。     

核电厂主泵核级转速测量故障诊断及改进优化

主泵核级转速信号作为核电厂反应堆冷却剂泵的重要监测和控制信号,关乎主泵和反应堆的安全稳定运行.结合主泵核级转速测量原理,对某百万核电机组出现的转速异常跳变案例进行分析,采用傅里叶变换和频域波形分析方法,找到转速异常跳变的根本原因.同时利用主泵核级转速模拟测试平台,对两种理论分析方法得到的结论加以验证.通过该理论分析方法,提出主泵核级转速测量系统的关键参数,对主泵核级转速处理机箱中截止频率、阈值电压进行修改测试,解决主泵核级转速异常跳变问题.     

核主泵屏蔽电机温度场研究

核主泵屏蔽电机是核电站的重要组成部分,其安全稳定的运行对核岛一次回路系统来说非常重要。针对核主泵屏蔽电机内发热与冷却的复杂性以及核主泵屏蔽电机工作在高温高压条件下的特点,以一台5 500 kW核主泵屏蔽电机为例,根据流体力学及传热学理论,建立三维流体场与三维温度场耦合的求解域物理模型,采用有限体积法计算额定工况下电机的温度分布。通过计算揭示了核主泵屏蔽电机内温度的分布规律,并分析了其原因,可为核主泵屏蔽电机的冷却结构设计以及更大容量核主泵屏蔽电机温度场的准确计算提供理论依据。     

核主泵电机轴承用碳化钨插件的试验研究

碳化钨插件是核主泵电机推力轴承中重要的安全部件,对推力瓦作轴向与径向限位。碳化钨插件工作在强放射性的高压水中,具有耐高压、耐辐照、耐磨损和耐腐蚀的特点。在对其进行线切割后,新增磨削工序,以消除表面微裂纹,通过该工艺改进,解决了部分插件冲击强度不达标的问题。     

核主泵轴密封节流管标定技术

节流管降压的准确值直接决定核主泵机械密封的运行条件,若降压后的压力过高会使轴密封失效,将导致机械密封泄漏量增大,影响核主泵的安全运行。为了实现压降值的精确测量,本文通过对沿程损失公式进行推导得出Q/ΔP~(1/2)与Q/u×10~5的近似线性关系,并应用于节流管标定试验,标定结果完全满足规定温度和流量下的降压要求。通过与理论计算长度比较确定,由于节流管表面粗糙度不同,实际标定长度与理论长度存在长度差,表明节流管的理论设计必须经过试验验证才能应用于工程。     

核主泵采购过程中极易出现的问题以及应对措施

以某项目主泵采购为例,介绍了采购过程中极易出现的问题以及相应的解决措施,这些措施包括加强与供应商沟通、增强预见性等。文章提出的问题和方案能为其他主泵采购人员提供一定的借鉴。     

核主泵惰转转速计算模型的比较

针对核主泵在惰转过程中还要求有足够的冷却流量,利用核主泵瞬态动量守恒方程进行计算和分析,对模型做了合理简化,得到新的转速模型,验证了该模型精准度。结果表明:该模型完全可用于核主泵瞬态分析,可得到不同转动惯量下核主泵达到半流量时惰转时间的变化规律。     

核主泵推力轴承自润滑摩擦副研究

本文介绍了一种适用于核主泵油润滑推力轴承的自润滑摩擦副,由碳纤维增强复合材料和硬质合金构成。对摩擦副材料进行了摩擦磨损和机械性能试验研究,研究显示摩擦副具有较低的摩擦系数和比磨损率,可承受高温和高剂量辐照。开展新摩擦副的高载荷推力轴承台架试验,试验结果显示自润滑摩擦副在无高压油顶起和无冷油循环时具有较好的耐磨性。新方案可以降低轴封式核主泵全厂断电工况下主推力瓦磨损和一回路系统压力低工况下副推力瓦磨损,降低启停时高压油顶起系统对交流电源依赖,提高设备可靠性。     

活动导叶开度对水泵水轮机泵工况的影响研究

为了解水泵水轮机泵工况活动导叶启闭过程中的性能,参考某抽蓄电站的水泵水轮机建立数值计算模型,对导叶不同开度时的流动特征进行分析。采用SIMPLEC算法和SST k-ω模型详细分析了泵工况不同导叶开启角度下转轮、导叶附近的流场,结合实验数据对各操作工况下的性能进行分析。结果表明,当活动导叶开启角度γ小于18°时,涡的强度大能量损失多,并且出现平面射流,扬程随着γ减小而迅速降低;当γ大于21°时,涡量分布均匀,涡结构产生的能量损失小,同一流量下不同γ的扬程和效率基本保持不变;操作工况下不同γ的扬程均与流量呈线性关系。结论为水泵水轮机的操作工况选择提供依据,也可以指导水泵水轮机的优化设计。     

屏蔽主泵与湿绕组主泵的对比研究

基于对屏蔽主泵和湿绕组主泵类型主泵的对比研究,从性能、结构、工艺复杂性、生产周期和成本等角度分析,认为湿绕组主泵也是一种可选择的三代核电主泵类型,可作为核电站业主、设计院、工程公司在进行主泵设计、选型和采购时参考。     

水轮机蜗壳和固定导叶内部流动的数值模拟研究

为探索蜗壳内部的流动规律,优化蜗壳设计,对三峡混流式水轮机组模型蜗壳和固定导叶内部的流动进行了紊流解和欧拉解的全三维数值模拟,文中基于Navier-Stokes方程的标准K-ε紊流模型、欧拉方程模型,采用贴体座标和交错网格系统,用SIMPLEC算法,对蜗壳和固定导叶内部流动的联合计算结果进行对比分析,并与实验值进行了比较,最后对流体的不均匀性进行了分析,首次提了改进和优化蜗壳及固定导叶设计的较为可信的解决方案。     

非定常尾迹对旋转叶栅影响的数值研究

采用SST k-ω紊流模型对非定常条件下尾迹对动叶栅的影响进行了数值模拟,给出不同截面涡量随时间发展变化的过程,对各种涡系的流动机理进行了分析。结果表明:动叶前缘区域内,涡旋脱落呈现明显的周期性;动叶尾缘区域内,涡的脱落随时间变化虽然仍有周期性变化的趋势,但已经不再具有严格的周期性。     

贯流泵内部压力脉动特性的数值计算

压力脉动是影响贯流泵稳定运行的关键因素之一,本文采用大涡模拟对其内部流场进行分析总结,研究表明：压力脉动主要受叶轮旋转及动静相互干扰的影响;叶轮外缘与壁面间隙的存在,使小部分流体会从高压压力面流向低压吸入面出现回流,而加剧了压力脉动的影响,其幅值为进口压力脉动幅值的38倍;在大流量和小流量下压力脉动幅值均大于设计工况下的压力脉动幅值,导叶的整流特性减弱了叶轮压力脉动的影响;非设计工况下,在叶片进口边处,压力脉动幅频谱幅值最大,水力激振与叶轮旋转的影响相互叠加,在小流量下幅频谱幅值最大约为设计工况的1.5倍,在大流量下约为1.1倍。     

高水头混流式水轮机的动静干涉与振动问题研究北大核心CSCD

针对小天都1号混流式水轮机运行中高频振动的问题,本文采用真机试验和数值计算的方法,研究了水轮机无叶区的动静干涉及蜗壳水力激振频率。在真机试验中,主要分析了机组的振动、水压力脉动的幅值和频率特性,同时利用数值计算进行全流道非定常计算,模拟了活动导叶与转轮之间的动静干涉,详细分析了蜗壳与无叶区的压力脉动特性,两者共同证实机组的异常振动是由于动静干涉引起的。其次,针对现场试验中机组出现的振动问题,从产生共振的条件出发,提出了最佳叶栅组合、降低了无叶区的压力脉动,为水电站减振降噪提供了可实施方案。