基于模型變換法設(shè)計的混流泵空化研究與評價.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文基于模型變換法設(shè)計的混流泵空化研究與評價TheCavitationPerformanceAnalysisandAssessmentofaMixedFlowPumpDesignedwithModelTransformationMethod作者姓名：王二名學(xué)號：量坐Q塑大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology人連理一J：火學(xué)專業(yè)學(xué)位碩十學(xué)位論文摘要核主泵在核島中起到驅(qū)動冷卻劑循環(huán)的作用，是核島

2、中唯一一個旋轉(zhuǎn)的部件。出于安全等方面的考慮，核主泵必須能夠在壓力高、溫度高、輻射強的環(huán)境下，長時問安全、可靠地運行?？栈F(xiàn)象是旋轉(zhuǎn)水力機械中常見的會造成不同程度破壞的因素，它可能會引起噪音、引發(fā)振動，降低葉輪的水力性能，嚴重時還會造成葉片的斷裂，這在核主泵的正常運行中是不允許發(fā)生的。目前條件下，對核主泵進行實驗研究成本很高，因此通過數(shù)值模擬對核主泵內(nèi)部的流場進行分析是比較經(jīng)濟的方法。首先，本文簡要介紹了目前國內(nèi)外核主泵設(shè)計和泵空化性能研

3、究兩方面的進展和成果，并介紹了泵空化的相關(guān)概念和三種空化模型。其次，用繞二維翼型的空化流動驗證了三種空化模型，論證并選擇S—S模型進行泵的空化流計算。然后，本文對用改進的模型變換法設(shè)計的7葉片葉輪進行了設(shè)計流量和全流量下的空化性能分析。設(shè)計流量下，葉輪的揚程為135m，臨界空化余量為50m，在設(shè)計壓力下不會發(fā)生空化現(xiàn)象。隨著裝置空化余量的減小，葉輪內(nèi)流場可以分為無空化階段、空化初生至局部發(fā)展階段和嚴重空化階段。在全流量工況下，本文得到了

4、在O9Q、Q、11Q、12Q四種不同流量時葉輪的空化性能曲線。計算結(jié)果表明，隨著流量的增加，葉輪的臨界空化余量逐漸增大，揚程逐漸減小。用三種不同的經(jīng)驗公式求得的泵空化余量均大于模擬得到的臨界空化余量，且對應(yīng)的空化比轉(zhuǎn)速基本在兼顧空化性能和效率的范圍內(nèi)。根據(jù)泵空化余量定義式得到的不同流量的泵空化余量也均大于臨界空化余量。分析得到，從空化性能的角度，適當減小現(xiàn)有模型葉輪進口邊直徑可以兼顧空化性能的同時提高效率，現(xiàn)有的葉片進口寬度是合理的。最