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《上海交通大学》 2011年
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压水堆核电站电动辅助给水泵国产化研究

李天斌  
【摘要】:核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能。国家加大核电领域投资力度,陆续核准、开工一批核电项目,核电装备同样也将迎来难得的发展机遇期,其中泵类设备必不可少,然而,核泵从技术上看,百万千瓦以上的核电泵制造技术还在研发、试制阶段,自主国产化水平较低。 核二级电动辅助给水泵是百万千瓦级压水堆核电站蒸汽发生器辅助给水系统的主要水泵,要实现电动辅助给水泵的100%国产化,需要在泵的水力设计、流场分析、结构设计、承压边界设计计算、机械特性分析、材料替换、标准替代、结构形式的改进等方面进行研究,本文着重在首级叶轮汽蚀性能、承压边界设计计算、机械特性分析和材料替换方面进行国产化研究。 本文以计算流体力学CFD软件Fluent为工具,采用基于雷诺时均的N-S方程和RNG k -ε湍流模型和混合多相流模型,模拟了电动辅助给水泵首级叶轮在不同流量工况下内部汽蚀流动情况,对叶轮的优化设计有重要意义。 承压边界的设计计算是保证核泵能稳定、完整、可靠的运行必不可少的工作,本文使用尺寸计算和ANSYS有限元强度计算两种方法对泵壳进行了设计计算。 使用ANSYS软件对泵的转子部件进行了扭振分析计算,得到了扭振临界转速,证实扭振临界转速远离转子额定工作转速,满足设计规格书中运行性的要求。通过对中段泵壳进行有限元强度计算,进而选用国内等效材料进行替换,材料替换是电动辅助给水泵国产化工作中重要的一部分。 通过模拟分析、设计计算和扭振计算等方面的研究,在电动辅助给水泵国产化方面积累了宝贵的数据和经验,为国产化同类核泵提供了重要的理论依据。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TL353.12

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