旋轉(zhuǎn)與曲率影響下離心泵葉輪內(nèi)流的數(shù)值研究
發(fā)布時(shí)間:2020-11-19 22:41
目前我國(guó)核電事業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段,但是國(guó)內(nèi)對(duì)反應(yīng)堆核主泵的需求依然依賴進(jìn)口。核主泵成為我國(guó)核電技術(shù)自主化和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的瓶頸,嚴(yán)重制約了我國(guó)核電發(fā)展以及國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。核主泵作為反應(yīng)堆一回路的關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)設(shè)備,要求在高溫、高壓、放射性環(huán)境下長(zhǎng)期、安全、可靠地運(yùn)行,技術(shù)難度極高,因此對(duì)泵的水力設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。 由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的哥氏力和離心力明顯影響葉輪內(nèi)邊界層的厚度、損失和二次流的發(fā)展,并且對(duì)壁面摩擦系數(shù)也有很大的影響。這種由旋轉(zhuǎn)和曲率作用引起的現(xiàn)象,對(duì)了解離心和混流泵內(nèi)部流動(dòng)的發(fā)展與損失機(jī)理特別重要。為了了解核主泵葉輪內(nèi)部流動(dòng),尤其是高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)及葉輪流道曲率對(duì)其流動(dòng)的影響規(guī)律,本文對(duì)旋轉(zhuǎn)和曲率影響下離心泵葉輪內(nèi)流進(jìn)行了數(shù)值研究。 首先以開源軟件包OpenFOAM為平臺(tái),應(yīng)用SST k-ω湍流模型模擬計(jì)算了旋轉(zhuǎn)情況下的直通道和90。彎曲通道內(nèi)部流動(dòng),部分計(jì)算結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)或計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果吻合較好,說明了模擬計(jì)算是比較準(zhǔn)確的,并驗(yàn)證了軟件及所用湍流模型對(duì)旋轉(zhuǎn)和曲率問題的計(jì)算具有較好的適用性。 在對(duì)旋轉(zhuǎn)直通道和彎曲通道內(nèi)流的計(jì)算分析的基礎(chǔ)上,應(yīng)用數(shù)值模擬方法對(duì)核主泵設(shè)計(jì)模型在不同工況下的葉輪單通道內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算與分析。主要從軸向截面速度和壓力分布、葉高方向中截面的速度分布、入口到出口流道方向上的四個(gè)截面的二次流分布等幾個(gè)方面來研究,并對(duì)這些流動(dòng)特性的形成原因作了較全面的分析。研究核主泵葉輪內(nèi)部的真實(shí)流動(dòng)及其規(guī)律,以便對(duì)其流動(dòng)及損失機(jī)理有更深入的了解,從而為核主泵的優(yōu)化水力設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考,提高其工作性能。
【學(xué)位單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2010
【中圖分類】:TH311
【部分圖文】:
一諾洛吞-----------------------—-—圖1.3離心葉輪內(nèi)的二次流Fig.1.3SeeondaryflowineentrifugalimPeller中最常見的一種流動(dòng)現(xiàn)象,見圖1.4。它是由的。流道內(nèi)二次流表現(xiàn)為垂直于流向截面內(nèi)的
OpenFOAla結(jié)構(gòu)總覽
Fig.2.4AgeometricField<TyPe>anditsoPerators于c++面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu),openFOAM對(duì)微分方程定義的十分精煉計(jì)算軟件不同的。例如以下的方程(2.1)就會(huì)表達(dá)成圖2.5的形亞旦+v.四一v.刃u一vn
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2890541
【學(xué)位單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2010
【中圖分類】:TH311
【部分圖文】:
一諾洛吞-----------------------—-—圖1.3離心葉輪內(nèi)的二次流Fig.1.3SeeondaryflowineentrifugalimPeller中最常見的一種流動(dòng)現(xiàn)象,見圖1.4。它是由的。流道內(nèi)二次流表現(xiàn)為垂直于流向截面內(nèi)的
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Fig.2.4AgeometricField<TyPe>anditsoPerators于c++面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu),openFOAM對(duì)微分方程定義的十分精煉計(jì)算軟件不同的。例如以下的方程(2.1)就會(huì)表達(dá)成圖2.5的形亞旦+v.四一v.刃u一vn
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2890541
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