江苏省科技支撑计划项目(BE2010156)
- 作品数：14 被引量：104H指数：6
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- 核电站上充泵多级叶轮变工况瞬态特性分析被引量：1
- 2013年
- 为研究上充泵变工况运行瞬态流动特性,在完成三维造型及网格划分的基础上,采用CFX软件,分别对上充泵由上充工况到最高效率工况以及由上充工况到小流量工况的2种变工况瞬变过渡过程进行数值计算,得到上充泵内部流动瞬态压力及速度的变化规律.结果表明:在两种变工况运行中,各级叶轮流道内压力波动均为正弦曲线,且初始阶段幅值较大,结束时趋于稳定;压力波动在由上充泵进口到出口传递过程中,其变化幅值衰减趋势明显,在出口处趋于稳定;在向最高效率工况过渡过程中,各级叶轮流道内的压力值都有不同程度的下降趋势,且越靠近上充泵吸入室下降的斜率越大,而向小流量工况过渡过程则相反.
- 朱荣生蒋旭松付强陈景俊
- 关键词：核电站上充泵变工况
- 1000MW核电站双壳体离心式上充泵抗震计算被引量：11
- 2012年
- 采用有限元Ansys软件建立离心式上充泵三维模型和划分有限元网格,对其结构进行固有模态分析,并采用静力法按SSE地震载荷计算上充泵的抗震性能,并将自重、温度、工作压力等载荷的作用结果与地震载荷的作用结果按SRSS组合.结果表明:离心式上充泵结构的基频为655.13Hz,远大于33Hz,为刚性结构;上充泵最大Von Mises等效应力发生在外壳体中部,为103.40MPa,小于ASME-Ⅱ所确定的该材料许用应力140.23MPa;位移最大响应发生在外壳体中部,为0.143mm,远小于各部件最小1mm间隙,满足抗震规范要求.
- 付强袁寿其朱荣生王秀礼欧鸣雄
- 关键词：核电站上充泵抗震计算有限元
- 多级离心泵环形吸水室水力设计优化与数值计算被引量：5
- 2012年
- 根据某多级离心泵设计要求,按环形吸水室水力设计方法,设计8种几何参数不同的吸水室设计方案。采用Pro/E软件对吸水室进行三维造型,采用非结构化进行四面体网格划分,采用标准k-ε湍流模型进行数值计算。计算结果表明,水力损失随流量的增大而增大,吸水室进口直径D进对吸水室收缩段流态影响显著。小流量时,8种方案的水力损失差别不大,而大流量时,8种方案的水力损失差异较大。在大流量工况,进口直径越大,则水力损失越小;出口直径越小,则水力损失越大,但影响的效果不明显;环形空间采用弧形结构是降低水力损失的一种有效措施。因此,在选择最优设计方案时,应结合水力和结构两方面因素加以综合考虑。
- 付强朱荣生王秀礼
- 关键词：多级离心泵水力设计
- 潜水式贯流泵导叶特性非定常流场的数值模拟被引量：3
- 2012年
- 采用RNGk-ε湍流模型和滑移网格技术,对无导叶、直导叶、弯导叶潜水式3种不同方案下的贯流泵进行非定常数值模拟,得到了不同工况下监测点的压力脉动情况。研究表明:3种方案下潜水式贯流泵的有效扬程相差不大,弯导叶式贯流泵的效率较高,且具有较好的出口速度流线分布规律;3种不同方案均在叶片进口处压力脉动幅值最大,导叶整流作用减小了由叶轮旋转产生的压力脉动,且导叶形状不同相应的压力脉动也不同,弯导叶的整流效果较好。
- 付强王振伟朱荣生燕浩
- 关键词：导叶非定常数值模拟压力脉动非设计工况
- 1000MW级核电站离心式上充泵转子轴系的扭振特性被引量：7
- 2013年
- 为研究1 000 MW级核电站离心式上充泵转子轴系扭振特性,应用Pro/E和ICEM软件对水体部件进行三维造型和网格划分,借助现代CAE技术,并采用有限元分析软件Ansys对上充泵转子轴系的扭转振动特性进行数值计算,通过扭振分析得到转子轴系在不同转速下的扭转振幅.结果表明:采用三支撑转子轴系的结构稳定性相比于两端支撑的转子轴系各阶固有频率都有明显提高,这有助于减小上充泵运行时的振动和噪声;在4 900 r/min的转速下转子轴系发生了较为明显的一阶扭转共振,引起共振的主要原因是电动机驱动力矩的6次谐波分量频率和转子轴系的一阶扭振固有频率的整数倍接近;上充泵设计运行转速为4 500 r/min,转速与转子轴系各阶临界转速值相差较大,其转子轴系的扭转振幅较小,不会发生扭转共振,表明所设计的转子轴系结构是合理的.
- 付强袁寿其朱荣生王韬蒋旭松
- 关键词：核电站转子轴系扭振
- 离心泵气液混输瞬态过渡过程水力特性研究被引量：12
- 2012年
- 为研究离心泵进口管路因漏气而出现气液混输瞬态过渡过程的水力特性,采用Pro/E软件完成离心泵内部流道三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对离心泵叶轮流道内的气液混输过渡过程的汽液两相湍流进行值模拟计算,并与试验结果进行对比.结果表明:离心泵发生含气量连续增大的气液混输过渡过程时,在离心力和惯性力共同作用下,叶轮进口的气泡相偏向叶片压力面的运动;叶轮流道内的气泡相的气体体积分数Cvol从零逐渐增加到一定值后急剧增加到最大值,缓慢下降到一定值保持不变;叶轮内部和出口处压力变化规律是先逐渐下降一定值后开始出现大幅度压力波动,而速度变化规律是逐渐变大到一定值后开始剧烈震荡.
- 付强袁寿其朱荣生王秀礼
- 关键词：离心泵气液混输数值模拟动态特性
- 离心泵变工况过渡过程瞬态水力特性研究被引量：7
- 2012年
- 为研究离心泵汽从设计工况向非设计工况过渡过程的瞬态水力特性及内部流动机理,通过pro/E软件对离心泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNGK-ε两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对离心泵叶轮流道内的变工况瞬态流动特性进行数值模拟计算,研究分析离心泵在进口压力连续下降时其内部的汽蚀特性进行数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明:数值模拟结果与试验结果的变化趋势一致。流场分析表明:变流量过渡时,叶轮流道内的压力值没有明显增大,但压力变化幅度随流量的变化而增大;向大流量过渡时,流量增加对叶片瞬态载荷影响不大,而向小流量过渡时,由于二次回流等因素的存在对叶片瞬态载荷影响很大;由设计工况向汽蚀工况的过渡过程中,在临界汽蚀余量时,受到气泡相的影响叶片的瞬态载荷变化较大,特别是进口处叶片载荷瞬态变化更大;压力值与其幅度都出现急剧下降;作用在叶轮上的径向力大小和方向也急剧增大。
- 王秀礼袁寿其朱荣生付强俞志君
- 关键词：离心泵变工况数值模拟水力特性
- 离心泵汽蚀非稳定流动特性数值模拟被引量：27
- 2012年
- 为研究离心泵发生汽蚀时流道内部变化规律,通过三维软件Pro/E对离心泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程及SIMPLEC算法,采用全空化模型并考虑水中未溶解气体对空化的影响,应用计算流体力学软件CFX对离心泵全流道内的气液两相湍流进行了数值模拟计算,分析了离心泵内部发生汽蚀时的非定常流动的规律。结果表明:在汽蚀初生到临界汽蚀余量这一区间范围内,气体体积分数主要集中在无量纲径向位置为0.2附近的一段区间内。随着汽蚀余量的降低,气体体积分数的密度会相应地增加,受叶轮和蜗壳的耦合作用呈现不对称分布,在汽蚀初生时叶轮流道内压力波动呈正弦周期性变化。随着汽蚀余量的降低和气体分数的增加,叶轮流道内压力呈现不规则变化,压力脉动从隔舌处开始沿着叶轮旋转方向逐渐衰落。
- 王秀礼袁寿其朱荣生付强俞志君
- 关键词：离心泵汽蚀非定常流压力脉动数值模拟
- 核电站离心式上充泵转子系统临界转速计算分析被引量：6
- 2012年
- 采用有限元ANSYS软件建立离心式上充泵转子部件三维模型和划分有限元网格,分别对转子部件进行干态和湿态下的固有模态分析、两支承与三支承模态分析和临界转速计算。模态分析结果显示干态的基频228.37.41 Hz,湿态基频为253.40 Hz,湿态比干态基频提高10.96%;两支承时基频为72.63 Hz,比三支承降低了71.33%;临界转速计算结果为13702.5 r/min,与上充泵的实际额定转速为4500 r/min相比,高出204.48%,表明临界转速满足要求。
- 付强袁寿其朱荣生
- 关键词：核电站上充泵转子系统临界转速有限元
- 大型半螺旋吸入室双吸泵优化设计被引量：2
- 2012年
- 对半螺旋吸入室双吸离心泵内部定常三维湍流进行全流道数值模拟。通过3种不同结构形式半螺旋吸入室水力性能的对比,分析导流板对半螺旋吸入室双吸泵性能的影响。运用计算流体力学(CFD)流场软件CFX,采用标准k-ε湍流模型,基于雷诺时均N-S方程,通过SIMPLE算法进行数值模拟分析。计算得到了半螺旋吸入室内部断面速度和压力变化分布图,获得了半螺旋吸入室双吸泵的水力特性以及吸入室水力损失占总损失的份额。计算结果表明:导流板偏置能够有效地改善半螺旋吸入室内部的流动变化规律,可以消除叶轮进口处的漩涡,使吸入口流线比较均匀、稳定,有效减少叶片进口绕流引起的压降,效率高且抗汽蚀的效果好;数值模拟与半螺旋吸入室双吸泵样机的试验结果符合较好。
- 付强袁寿其王秀礼朱荣生
- 关键词：双吸泵优化设计数值模拟
