江苏省自然科学基金(BK2011504)
- 作品数：30 被引量：243H指数：11
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- 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
- 含气率对AP1000核主泵影响的非定常分析被引量：19
- 2015年
- 为研究含气率对核主泵内部各点压力影响规律及不同泵进口含气率时气体在核主泵内的分布情况,在对核主泵进行水力设计与三维建模基础上,采用CFD技术对核主泵失水事故气液两相流工况进行瞬态数值模拟。通过模拟不同泵进口含气率时核主泵内部流动的瞬态特性,研究泵进口含气率对泵内各点压力的影响规律及气体分布。结果表明,泵进口含气率增大泵内各点压力随之降低;含气率小于0.1时其对监测点压力脉动主频振幅影响不大,且泵内气体聚集现象不明显;含气率大于0.2后监测点压力脉动主频振幅稍有下降,且泵内开始出现明显的气体聚集现象。
- 付强习毅朱荣生袁寿其王秀礼
- 关键词：核主泵气液两相含气率压力脉动
- 螺旋轴流泵的设计及试验研究被引量：3
- 2013年
- 阐述了螺旋轴流泵的原理和设计方法,基于商业软件ANSYS CFX对设计的螺旋轴流泵进行了数值计算,并与试验结果进行了对比分析.结果表明:0.8Qd工况时,在叶轮轮毂与叶片结合处存在局部高压区和漩涡,随着流量的增大,局部高压区和漩涡逐渐减小并消失;设计工况和1.2Qd工况时,泵内部压力和速度分布逐渐均匀,流动平稳,入流平顺;设计工况下,试验扬程H=5.38m,比规定值高7.6%,比预测扬程低4.8%;试验效率η=77.8%,比规定值高2.8%,比预测值低3.1%,最高效率点为1.2Qd工况,效率为78.9%,比预测值低5.8%,偏大工况运行;运行全过程中,获得了平滑下降的Q-H曲线和功率曲线,无马鞍区,无过载现象发生,达到了设计要求.
- 朱荣生林鹏王振伟龙云
- 关键词：叶轮水力设计数值模拟
- 核主泵小流量工况下不稳定流动数值模拟被引量：15
- 2014年
- 为研究小流量工况下核主泵驼峰现象,通过三维软件Pro/E对核主泵内部流道进行三维造型,基于雷诺时均N-S方程和k-ε湍流模型两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对核主泵小流量工况进行了定常数值模拟和分析.结果表明:采用定常数值模拟,可以阐明小流量区域的不稳定驼峰现象.泵壳出口位于泵壳的中心,使得沿叶轮旋转方向的主流与出口处的液体发生摩擦和碰撞,造成能量损失,导致内部流场分布不均匀.核主泵对称性结构、叶轮叶片进口和出口复杂旋涡、导叶内复杂的回流以及泵的旋转失速与不稳定驼峰的形成都有密切的联系.核主泵在小流量下运行时,出现不稳定流动,严重时会引起泵的振动.
- 龙云朱荣生付强袁寿其习毅
- 关键词：核主泵驼峰小流量数值模拟
- 失水事故工况下核主泵气液两相瞬态流动特性被引量：9
- 2013年
- 为研究核主泵在失水事故工况下气液两相瞬态流动变化规律,采用Euler-Euler非均相流模型,应用商业计算流体力学软件ANSYS CFX对核主泵内的气液两相瞬态流动特性进行数值模拟计算,分析了在失水事故工况下核主泵内部气液两相的不稳定流动的规律.结果表明:在流量变化过程中气相主要集中在靠近叶轮背面、导叶工作面区域内;气相所占比值变大使导叶内流速波动幅度向大尺度、无规律方向变化.流量变小时,出口回流对叶轮流道内气体体积分数变化产生主要影响;气相会改变导叶进口附近的流动变化趋势.流量变大时,进口气相区域向出口方向的延伸程度对叶轮流道内气体体积分数变化产生主要影响;气相会改变导叶流道出口附近流动变化趋势.流量变大与流量变小时,导叶内的气体体积分数变化趋势完全相反.在气相比值相同时,流量变小时叶轮内各监测点流速比流量变大时受气相的影响要大,故流量变大时输送汽液混合比有所提高.
- 付强袁寿其朱荣生王秀礼
- 关键词：核电站失水事故核主泵两相流
- 离心泵气液固多相流动数值模拟与试验被引量：14
- 2012年
- 为研究离心泵输送含有气固液多相时内部的流动情况,采用Pro/E三维造型软件进行几何造型,基于ANSYSCFX软件应用雷诺时均方程、双方程湍流模型,并结合SIMPLEC算法对其内部三维气固液多相流各相流动规律进行数值计算,将计算结果与试验结果进行对比结果表明:受气相所产生旋涡的影响,固相体积分数在径向量纲位置r/R2为0.4时达到最大值后直线急剧下降,下降至一定值后开始波动变化,而气相体积分数在径向量纲位置r/R2为0.4时较小,从径向量纲位置r/R2为0.4以后急剧增大。气、固两相互相影响对方颗粒的分布。气相主要集中在叶片工作面的中间位置,气相的存在使叶轮流道内产生旋涡,影响叶轮流道内的能量交换与传递;固相在没有旋涡的流道内是紧靠叶片表面运动的,在有旋涡流道内主要是随着旋涡旋转方向进行流动,固相所占比值的增加对流动轨迹的影响并不明显。对气液固多相流的深入研究和应用提供了有价值的参考。
- 付强袁寿其朱荣生陈景俊王秀礼
- 关键词：离心泵多相流叶轮数值模拟
- 1000MWe核反应堆冷却剂泵多场耦合特性分析被引量：3
- 2013年
- 为研究高温、高压介质对反应堆冷却剂泵的影响,应用商业计算软件ANSYS Workbench对其进行多场耦合数值模拟计算,得到核主泵内部流场、温度场及应力场分布。计算结果表明:类球形压水室不利于流体流动,内部流动十分复杂并存在明显回流。叶轮前盖板温度明显高于后盖板,前盖板平均温度达到530K,而后盖板只有500K。应力集中大都发生在前后盖板与叶片交接处,叶轮的等效应力最小值位于叶轮的后盖板轮毂侧,而最大值出现在叶轮出口与前后盖板交接位置;由于叶轮出口处叶片间的约束较小,而此处产生的热应力及离心力所产生的拉应力较大,使得叶轮出口后盖板处产生最大变形,为0.24mm。
- 朱荣生郑宝义王秀礼李小龙付强
- 关键词：多场耦合流场应力场
- 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
- 1000MW级核主泵压水室出口压力脉动被引量：16
- 2012年
- 为了研究压力脉动在核主泵压水室出口处的变化规律及其影响因素,以国内某1 000 MW核电站主泵为研究对象,应用计算流体动力学软件Fluent进行定常与非定常三维数值模拟,得到压水室内部流场特性及计算点的压力脉动情况,并对其进行时域和频域分析.结果表明:回流是引起压水室与出口交接处压力脉动的原因之一;在不同工况下压水室出口及其前后区域内存在明显的压力脉动,偏离额定工况越大,压力脉动波动幅度越大;压水室出口及其前后区域内,上侧的脉动幅度比下侧小,上侧的平均脉动幅度CA在0.9Q时为11.15%,在1.0Q时为9.62%,在1.2Q时为13.78%,下侧的平均脉动幅度,在0.9Q时为13.62%,在1.0Q时为12.53%,在1.2Q时为15.79%;靠近导叶出口处,泵壳两侧处的脉动幅度要大于靠近出口轴线附近的脉动幅度,远离导叶出口处,泵壳内的脉动幅度从上侧到下侧,逐渐递增;在额定工况时转频是各监测点压力脉动的主要影响因素,在小流量和大流量时转频和叶频是各监测点压力脉动的主要影响因素.
- 朱荣生李小龙袁寿其郑宝义付强
- 关键词：核主泵压力脉动数值模拟时域分析频域分析
