启动加速度对核主泵叶轮内部流动的影响

针对研究不同启动加速度对核主泵启动过渡过程中叶轮内部流动的影响,以3组不同启动加速度瞬态外特性试验性能参数为依据,获得流量与时间和转速与时间的外特性曲线,将获得外特性曲线作为边界条件,代入CFX中进行数值模拟,分析启动过程中外特性曲线及叶轮流道内流线图和压力梯度云图.结果表明:启动加速度与核主泵启动时间有直接关系,但是与流量和转速到达稳定值之间的时间差无关;启动加速度对叶轮内部流动稳定性和压力变化幅度有较大的影响,在启动过渡过程中,较大启动加速度对应叶轮内部流动极不稳定,产生一定强度和面积的旋涡区且压力变化幅度有较大波动,而较小启动加速度对应叶轮内部流动稳定,压力变化幅度均匀.该结果在启动过渡过程中对控制核主泵的不稳定性有重要的价值.

失水事故初期核主泵气液两相流动特性

为研究失水事故下核主泵内气液两相流动情况,本文依据核主泵性能参数、几何结构建立核主泵三维造型,通过使用商业模拟软件ANSYS CFX仿真边界条件、布置密集监测点,从外特性、含气率分布、压力和径向力变化四个方面分析计算结果。分析发现:事故发生后核主泵的效率和轴扭矩总体上单调减小,扬程变化较为复杂,流道内气相聚集与含气率波动规律主要受气体物理特性、流动不稳定性和叶片动静干涉等影响。导叶内压力波动程度与距离动静叶片交界面位置有关,比叶轮内波动更为剧烈。叶轮所受径向力大小总体上不断下降,在叶轮转动一周过程中径向力存在数个极大值,随着事故持续,叶轮转动一圈过程中的数个极大值趋于相等。

基于透平正向设计模式的液力透平数值仿真研究

为进行液力透平正向设计模式的成熟化应用探索,该文以某一型号两级液力透平参数为设计目标,利用国内自主研发的TurboTides软件进行透平正向设计及数值仿真。以该透平为对象,分别利用TurboTides与ANSYS CFX平台在不同流量工况下对透平内部流动进行数值计算,以初步验证国内自主研发平台在液力透平正向设计和CFD数值计算上的可靠性,针对多级液力透平内部气液两相流动进行了初步研究分析。结果表明:在主要运行工况下和误差允许范围内,TurboTides单流道周期性网格计算的精确性不亚于CFX的全流道计算结果,且其计算更加节省计算资源和时间,在工程设计中采用TurboTides进行液力透平设计及计算有较大优势。同时初步推测,该两级液力透平靠近出口工作级的低压区易发生工质汽化导致气液两相流动。多级液力透平内部低压区的工质汽化有可能是其气液两相流动发生的主要原因之一。