AP1000化容補水泵的性能模擬與試驗研究.pdf

1、從20世紀80年代中期以來,國際核能界廣泛展開了第三代核電技術的研發(fā),并取得了多種具有工程應用價值的成果,AP1000核電技術就是其中一種。AP1000是由美國西屋公司開發(fā)的第三代核電站技術,采用了先進非能動的壓水堆。
　　 AP1000核電技術的主要特征是采用非能動安全原理,使核電廠的系統(tǒng)、設備、構筑物大幅度簡化,安全性、可靠性、經濟性大幅度提高。
　　 針對AP1000化容補水項目的要求,設計出一臺符合技術指標的化容

2、補水泵。AP1000化容補水泵是核電站用泵中的關鍵設備,其整體性能影響著整個系統(tǒng)的使用指標,所以提高AP1000化容補水泵的性能是本文研究的主要目的。
　　 1.結合核電AP1000化容補水泵的性能要求,對不同類型泵的特性進行分析和比較,合理的選擇了化容補水泵的泵型,提出采用部分流泵的結構型式。
　　 2.依據化容補水泵的設計參數,在已有高效水力模型的基礎上,采用損失極值方法、水力設計軟件等對其水力部件進行設計,對影響結

3、果的幾個關鍵水力尺寸進行不同的優(yōu)化組合,得到兩種葉輪模型和三種導葉模型,組合成六種水力模型。
　　 3.采用CFD方法對六組模型進行內部流場流動計算、分析,在此基礎上對六組水力模型進行性能預測,從中挑選出一種葉輪與三種導葉配合整體性能較好的模型做成實型模型,并對其進行試驗研究。
　　 4.水力模型試驗表明:3組模型泵實驗表明:3組模型泵的效率與設計效率都有一定的偏差。雙出口喉部尺寸為8mm的導葉與葉輪一的配合在額定工況點

4、揚程能滿足要求,其它流量點揚程偏小;單出口喉部尺寸為14mm的導葉和葉輪一的配合在額定工況點揚程能滿足要求,其它流量點揚程偏小,大流量點陡降較快;單出口喉部尺寸為16mm的導葉和葉輪一的配合在額定工況點揚程能滿足要求,其它流量點比較接近設計點。綜合以上考慮,選擇單出口喉部尺寸為16mm與葉輪一的組合模型為實型AP1000化容補水泵的水力設計方案,該方案最大效率為36.87%,在額定工況處效率值為36.86%,揚程為142.5m。

5、　　 5.對優(yōu)選出的最終產品水力模型方案,進行了一系列試驗研究,試驗結果表明:葉片和蓋板之間的軸向間隙對效率有較大影響,減小軸向間隙有利于效率的提高;葉片寬度增大,揚程和效率有所增大。
　　 6.通過對產品試驗和預測性能比較,在高效區(qū)流量-揚程曲線比較接近,相對誤差2.85%;在模擬計算中由于一些機械效率和容積效率不能完全考慮到,但是做為系列模型中的相互對比還是有參考價值的。CFD做為一種先進手段,能加速研究工作的進程,這點在