CAJ | 학술논문

为研究核电站上充泵内部流动规律,基于计算流体动力学(CFD)技术,采用Reynolds时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,压力、速度耦合使用SIMPLEC算法,对1 000 MW核电站离心式上充泵全流场的三维定常湍流进行数值模拟,得到上充泵各级叶轮-导叶内部的速度、静压以及湍动能分布图,并对其内部流动状态进行分析.在数值模拟的基础之上,对4级上充泵样机进行了性能试验,并且换算成12级实型泵的性能,将性能试验结果和模拟性能预测结果进行对比.数值模拟结果表明:在叶轮、导叶间隙处出现局部低压区；叶轮出口和导叶进口交界区域速度分布不均匀,局部区域有逆流和旋涡,造成部分水力损失；叶轮出口和导叶进口处的湍动能较大,且分布极不规律,有较大的能量损失.从数值模拟的结果可以得到上充泵内部流动水力损失严重的区域,为进一步优化上充泵的设计提供参考.数值模拟和试验两者的结果吻合较好,验证了计算模型和换算结果的正确性.
위연구핵전참상충빙내부류동규률,기우계산류체동역학(CFD)기술,채용Reynolds시균N-S방정화표준k-ε단류모형,압력、속도우합사용SIMPLEC산법,대1 000 MW핵전참리심식상충빙전류장적삼유정상단류진행수치모의,득도상충빙각급협륜-도협내부적속도、정압이급단동능분포도,병대기내부류동상태진행분석.재수치모의적기출지상,대4급상충빙양궤진행료성능시험,병차환산성12급실형빙적성능,장성능시험결과화모의성능예측결과진행대비.수치모의결과표명:재협륜、도협간극처출현국부저압구；협륜출구화도협진구교계구역속도분포불균균,국부구역유역류화선와,조성부분수력손실；협륜출구화도협진구처적단동능교대,차분포겁불규률,유교대적능량손실.종수치모의적결과가이득도상충빙내부류동수력손실엄중적구역,위진일보우화상충빙적설계제공삼고.수치모의화시험량자적결과문합교호,험증료계산모형화환산결과적정학성.