1000 MW级核电站上充泵外壳体热固耦合分析

核电站上充泵处于瞬间变化的温度场和热变形场中,在变化的热冲击作用下,会对上充泵的一些关键部位造成损害。此外,由于整个上充泵结构的热变形,对泵的转子的动力学性能产生严重的影响。建立了泵外壳模型,基于热固耦合理论,在阶跃载荷作用下,对其进行三维-热固耦合数值模拟分析,计算出了泵壳的热应力,并通过2种方法对热应力进行了评定。结果表明,泵壳结构体上出现的最大应力为106.74 MPa,小于ASMEⅡ所确定的材料应力强度;最大变形量为1.867 mm,小于外壳体与内壳体之间的间隙;应力叠加法和间接耦合法得出总应力强度分别为107.76 MPa和106.45 MPa,2种方法评定结果基本一致。上充泵热冲击是核电站规范中的强制性考核内容之一,通过热-固耦合仿真分析上充泵外壳体的热应力校核工作,具有实际工程意义。