核電站混凝土蝸殼循環(huán)泵水力模型中葉輪工作曲面的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、離心泵是核電站整體裝置的一部分，作為能源消耗的動力機(jī)械，其工作性能、效率將直接影響到核電站的工作效率。本文將流體機(jī)械與力學(xué)學(xué)科有機(jī)的結(jié)合在一起，通過模型泵的實驗，對離心泵葉輪內(nèi)部流場的數(shù)值計算與分析，為離心泵優(yōu)化設(shè)計提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)，再利用力學(xué)中的有限元模型對優(yōu)化葉輪的分析與驗證，設(shè)計出水力性能優(yōu)異的葉輪。首先根據(jù)所設(shè)計葉輪的二維平面圖，運(yùn)用pro/engineer軟件畫出葉輪的初始模型。然后對其自行研發(fā)的離心泵進(jìn)行在不同工況下測定穩(wěn)定工

2、況點的性能試驗情況。通過試驗數(shù)據(jù)的分析、計算，繪出泵的性能曲線和裝置特性曲線，從而確定水泵的穩(wěn)定工況點。其次在上述建立好的葉輪模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計出以泵的能量損失(機(jī)械損失、容積損失和水力損失)最小為目標(biāo)函數(shù)，以葉輪葉片出口寬度、葉片進(jìn)口安放角和出口安放角為設(shè)計變量的模型泵葉輪工作曲面的優(yōu)化模型及優(yōu)化計算方法。通過優(yōu)化計算，獲得了新的滿足一定揚(yáng)程和流量的最優(yōu)設(shè)計參數(shù)組合。最后，分別對初始模型和優(yōu)化模型建立有限元模型，然后通過ANSYS對原