小型堆核主泵水力优化设计及试验研究  

Hydraulic Optimization Design and Experimental Research of Small Modular Reactor Coolant Pump

作　　者：李天斌 张明玉 郭喜安 强壮 朱荣生[2] 龙云[2] LI Tian-bin

机构地区：[1]上海电气凯士比核电泵阀有限公司,上海201306 [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

出　　处：《水泵技术》2023年第3期21-28,48,共9页Pump Technology

基　　金：国家自然科学青年基金(51906085);国家自然科学基金重点项目(U20A20292);江苏大学“青年英才培育计划”资助(2020);机械系统与振动国家重点实验室课题(MSV202203);中国博士后科学基金(2019M651734);江苏省双创博士(2019);浙江省博士后(2019)。

摘　　要：以更安全、更高效、更经济为主要特征的新一代核能技术及其多元化应用,成为全球核能科技创新的主要方向。小型反应堆因其安全、经济、可移动等优点而具有广阔的应用前景,小型核主泵的研究也受到了诸多学者的关注。对小型堆核主泵的水力开发进行研究,采用CFD数值模拟和试验验证相结合的方法,对小型堆核主泵进行水力优化设计。首先基于设计输入参数确定关键水力部件基本结构参数,对小型堆核主泵的叶轮和导叶进行初始模型的建模,采用三维软件对进口吸入段、叶轮、导叶及泵壳进行建模;其次利用6因素3水平的L18(63)正交表对小型堆核主泵水力进行正交优化设计,将不同因素与水平合理分为18组试验方案,并对18组模拟结果进行极差分析,选取最佳参数组合;最后与优化前模型的外特性和汽蚀特性进行对比,并对优化后的模型进行了内部流动分析。优化模型进行实体制造并通过试验验证,一方面证实了正交优化设计方法是可行的,另一方面优化后的小型堆主泵模型具备了较优的性能,促进了小型堆核电技术发展。

关 键 词：小型堆核主泵 水力模型 水力优化 正交设计 试验验证 

分 类 号：TH311[机械工程—机械制造及自动化]