排灌机械工程学报

作者：黎义斌*,张帆,郭艳磊,李冬浩,王秀勇,王岩,杨从新,瞿泽晖

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050;2. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013; 3. 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室, 四川 成都 610213

关键词：核主泵,反应堆一回路,入口流场,非均匀入流,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助项目(51866009);国防基础科研计划项目(JCKY2019427D001)

为了研究反应堆一回路对核主泵(RCP)叶轮入流特性的影响,将蒸汽发生器(SG)、入口弯管、冷热段管道、核反应堆及RCP进行联合简化建模.基于CFD方法对其一回路进行流场计算分析,对比分析均匀入流条件下RCP数值计算结果与试验结果,可以发现,由数值模拟得到的扬程和效率误差均在5%以内,验证了数值计算方法的正确性.在反应堆一回路中采用多孔介质模型,通过泵特性曲线与管路特性曲线的动态匹配,使得闭式系统RCP流量与额定工况值相差0.998%,扬程相差3.76%,二者误差较小,从而实现了管路阻力的动静态调节.研究结果表明:入口弯管内流动的周向对称性被破坏,其压力和速度分布呈现不均匀分布,受弯管曲率的影响,在离心力作用下产生二次流动;与均匀入流工况相比,非均匀入流工况下RCP入口处形成了一对回旋方向相反的旋涡,速度和压力的对称分布特性被破坏,且沿周向和径向的轴向速度变化均大于平均速度的80%.因此,本研究建立的数值预测方法可以为研究反应堆一回路对RCP叶轮入流特性的影响提供理论依据.

来源：2023年第10期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

查看排灌机械工程学报杂志2023年第10期