核反应堆冷却剂循环泵的现状及发展

介绍水冷堆和钠冷堆的反应堆冷却剂循环泵的工作原理以及性能和结构特点。通过对比屏蔽泵、轴封泵和电磁泵的优缺点,并结合我国核泵国产化需求,从泵的选取、泵的节能、结构与材料、生产工艺、制造技术等方面作了简要分析,并对未来发展趋势作了近期展望。

反应堆系统冷却剂泵流量特性计算模型

反应堆的发热是靠反应堆系统一回路冷却剂循环带出堆芯之外的。一般情况下，冷却剂的流动是靠冷却剂主循环泵（主泵）来唧送的，特殊情况下，也需要靠回路中冷却剂的自然循环流动来完成。不论是哪种情况，主泵的流量特性直接影响着反应堆的安全。本文根据主泵的四象限特性图提出了一种用于计算反应堆系统稳态和瞬态工况下主泵流量特性的计算方法。该方法便于使用，其计算结果与Ｒｅｌａｐ５／ＭＯＤ２的计算结果进行了比较，二者符合很好，证明本文的模型完全可用于反应堆系统的稳态设计和瞬态事故分析。

1000MWe核反应堆冷却剂泵多场耦合特性分析

为研究高温、高压介质对反应堆冷却剂泵的影响,应用商业计算软件ANSYS Workbench对其进行多场耦合数值模拟计算,得到核主泵内部流场、温度场及应力场分布。计算结果表明:类球形压水室不利于流体流动,内部流动十分复杂并存在明显回流。叶轮前盖板温度明显高于后盖板,前盖板平均温度达到530K,而后盖板只有500K。应力集中大都发生在前后盖板与叶片交接处,叶轮的等效应力最小值位于叶轮的后盖板轮毂侧,而最大值出现在叶轮出口与前后盖板交接位置;由于叶轮出口处叶片间的约束较小,而此处产生的热应力及离心力所产生的拉应力较大,使得叶轮出口后盖板处产生最大变形,为0.24mm。

气-液条件下导叶出口位置对反应堆冷却剂主泵性能的影响

为研究在气-液两相流条件下,导叶出口边安放位置对反应堆冷却剂主泵(主泵)内部流场特性的影响,采用三维建模软件Pro/E建模,网格划分软件IECM划分非结构网格,计算流体动力学(CFD)软件CFX进行数值模拟。模拟过程中采用雷诺时均N-S方程和k-ε湍流模型,使用多相流模型中的混合物模型对主泵在气-液两相条件下的内部流场进行数值模拟。对不同导叶出口边安放位置时泵壳和导叶内的含气率分布、液相和气相相对速度分布进行研究。结果表明,在气-液两相流条件下,不同导叶出口边安放位置对导叶和泵壳内的含气率、相对速度分布有一定的影响;不同导叶出口边安放位置时,泵壳内的气体聚集程度不一样,当导叶出口边位于泵壳中心垂直平面上时,泵内部流动效果最佳。

船用反应堆冷却剂泵连续调速研究

采用船用核动力装置模拟程序,对反应堆冷却剂泵转速连续调节研究进行仿真试验研究。在相同的40%满功率工况下,进行冷却剂泵转速阶跃变化与连续变化两种试验。对比了反应堆进出口温度、反应堆功率、反应堆反应性、冷却剂流量、蒸发器蒸汽压力等参数的变化情况,对开展船用反应堆冷却剂泵连续调速设计具有重要的指导意义。

核电站反应堆冷却剂泵电动机转子飞轮的设计与评定

本文介绍和分析了国内外飞轮的设计与评定问题及相关要求，包括结构特点、设计准则、飞轮材料及飞轮检验等。

错列导叶对反应堆冷却剂泵水力性能的影响

本文采用数值模拟对交错形式的导叶叶片对于三代核电站反应堆冷却剂泵性能的影响进行研究。通过数值模拟和试验结果的比较验证了数值模拟的有效性。数值研究获得了不同交错叶片导叶方案下核主泵性能的变化。得到了水力性能曲线,轴向力曲线和压力脉动频谱图。数值结果表明:在额定流量下交错叶片稍微减少了水力效率,但对扬程、轴向力和功率几乎没有影响。交错叶片导叶有利于压力脉动,降低了水力部件内部压力脉动的振幅幅值,交错角3/4的方案是一个比较好的选择。

基于遗传算法的核电站反应堆冷却剂泵叶轮叶片多目标优化设计

利用Kriging模型建立了叶轮叶片进出口安放角参数与泵性能的关系,采用遗传算法对叶片参数进行多目标寻优并进行性能预测和对比分析。结果表明:β11、β51和β52为反应堆冷却剂泵叶轮叶片进出口角参数的显著因子;β11=43.3°、β51=22.9°和β52=18.4°为最佳叶片进出口安放角参数组合;优化后,叶轮效率在0.8qV,d、1.0qV,d和1.2qV,d3个工况点相对于原叶轮分别提高了1.24%、1.1%和0.5%;叶片吸力面上压力载荷提高;叶片压力面上展长比为0.5和0.95时,叶片出口区域压力载荷提高。

AP 1000反应堆冷却剂泵的船用化探讨

AP 1000的反应堆冷却剂泵采用屏蔽电机泵,它具有高度可靠性。本文列述AP 1000反应堆冷却剂泵的构成及其技术特点,并根据船用化条件探讨AP 1000反应堆冷却剂泵船用化的可行性。

RCPl00反应堆冷却剂循环主泵

反应堆冷却剂循环泵(简称主泵)是压水堆核电站一回路系统中的关键设备，它安装于核电厂的压力壳内，在反应堆与蒸汽发生器之间的冷段管路上，循环该回路中的冷却剂。

核电厂反应堆冷却剂泵水冷-润滑型轴承运行安全分析

目前,压水堆核电厂反应堆冷却剂泵径向止推轴承一般采用油冷却-润滑型,仅VVER型压水堆部分机组反应堆冷却剂泵的径向止推轴承采用水冷却-润滑型。通过对水冷却-润滑型径向止推轴承关键参数——轴承释热率的影响参数进行逐一分析,运用数学建模计算分析,发现反应堆冷却剂泵的启动电磁铁长期投运后能够有效控制轴承释热率,从而保证反应堆冷却剂泵长期、稳定、安全运行。

大型先进压水堆核电站反应堆冷却剂泵发展方向的探讨

反应堆冷却剂循环泵是核电站主回路中唯一的能动旋转设备,本文介绍几种主要类型的核电站反应堆冷却剂循环泵,对比分析了屏蔽泵、湿定子泵、轴封泵这三种泵型的优缺点,对我国大型先进压水堆核电站反应堆冷却剂泵的发展方向作一探讨。

停车密封在大亚湾核电站反应堆冷却剂泵的应用可行性探讨

介绍了大亚湾900MW压水堆核电站反应堆冷却剂泵的机械密封结构,针对福岛事故后,为了提高反应堆冷却剂泵的应对事故能力,重点介绍了目前国外应用比较广泛的两种停车密封结构形式,以及探讨其在国内核电站主泵应用的可行性。

核电站反应堆冷却剂泵试验回路的设计、建造与运行

本文介绍核电站反应堆冷却剂泵试验回路的设计思想和系统构成.概述试验回路在建造过程中遇到的技术难点和解决方法.列述试验回路在运行过程中其回路构成器件、控制、联锁、仪表等系统在试验中分别所起的重要作用.运行实践证明了此试验回路设计的合理性及系统各部分的可靠性.

轴封型反应堆冷却剂泵结构的对比分析

反应堆冷却剂泵(主泵)是压水堆核电站中的重要设备,其结构复杂,安全可靠性要求很高,本文主要介绍2种反应堆冷却剂泵的结构差异、各自的优点,对水力部件、轴承、机械密封和飞轮等进行对比分析。

反应堆冷却剂泵惰转惯量计算与分析

基于反应堆冷却剂泵惰转的功能要求,利用动量守恒方程推导出反应堆冷却剂泵的惰转瞬态模型和惰转惯量计算方法。通过计算,验证了惰转瞬态模型和惰转惯量计算方法的准确性。结果表明,该计算方法可用于反应堆冷却剂泵惰转惯量的初步设计,结合瞬态模型可以进一步验证设计结果是否满足系统的功能要求。

核电站用反应堆冷却剂泵振动原因分析与处理

依托某核电站用反应堆冷却剂泵在出厂试验时发生振动超标现象,用理论结合实际的方法对有可能引起该泵振动超标的因素进行了详细的分析和排查,同时对影响因素采取合理的改进措施,并进行了试验验证,找出了影响该泵振动超标的主要因素,为今后处理同类型设备的振动问题提供参考。

一种反应堆冷却剂泵转速测量方法的研究

反应堆冷却剂泵是反应堆冷却系统的唯一能动设备,在一回路中具有重要的作用。既是一回路压力边界,同时也承担着反应堆冷却剂循环等核安全和非核安全的双重作用。因此,对反应堆冷却剂泵的运行参数的检测也十分重要。其中,转速是反应堆冷却剂泵一个重要的运行参数,表征着泵的主要功能是否正常。因此,对反应堆冷却剂泵转速的测量十分重要。本文介绍了一种反应堆冷却剂泵转速的测量装置,对主泵传感器输出的脉冲信号进行测量。该装置具有精度高,响应时间短,可靠性高等优点,可以用于核电厂反应堆以及船用反应堆的冷却剂泵的转速测量。

1000MW反应堆冷却剂泵一体化供油泵的试验研究

一体化供油泵是反应堆冷却剂泵中润滑轴承的关键部件。油泵运转时,驱动双向推力轴承滑油系统的润滑油循环流动,为主推力瓦、副推力瓦与推力盘之间供应润滑油,使轴承及时形成油膜,避免发生干摩擦而损坏部件,并将产生的热量带走以冷却轴承。本文通过对一体化供油泵的水力性能试验,系统全面地考核了不同油温下因粘度发生变化而对泵水力性能产生的影响。通过换算性能曲线逆向推算论证了粘-温特性的影响。经过对试验结果的分析,证明一体化供油泵的水力特性完全能满足反应堆冷却剂泵双向推力轴承滑油系统的运行要求,为双向推力轴承和油密封的设计提供理论一技术依据。

反应堆冷却剂泵轴系振动分析

本文通过300MW核电站用轴封式反应堆冷却剂泵(简称"核主泵")的结构特点、运行条件,通过转子部件的动平衡及测点处的跳动分析,用频谱分析等测量方法,以及结合建立转子系统力学理论物理模型,通过转子动力学分析方法研究轴振动产生的主因,分析对核主泵的运行影响。