【技术实现步骤摘要】
一种铅冷快堆核主泵的水力性能优化设计方法
本专利技术涉及铅冷快堆核主泵的水力性能优化设计方法,应用于铅冷快堆设计
,为铅冷快堆主泵设计提供技术支持。
技术介绍
铅冷却快堆(LFRs)已被证明是最有前途的第四代反应堆之一,具有中子经济性、热工水力和安全性能。铅基快堆主泵作为主回路的关键部件,其设计越来越受到研究者的关注。例如文献《Ferrini,Marcello,etal."DesignbytheoreticalandCFDanalysesofamulti-bladescrewpumpevolvingliquidleadforaGenerationIVLFR."NuclearEngineeringandDesign,2016(297),276-290.》设计了一种多叶片螺杆泵作为主泵,通过理论分析和计算分析,认为这是一种可行的选择,为欧洲先进示范快堆(ALFRED)提供了一种可行的参考概念设计。又如《JaesikK,ReyoungKH.Developmentofinnovativereactor-inte ...
【技术保护点】
1.一种铅冷快堆核主泵的水力性能优化设计方法,其特征在于:在满足给定的设计流量Q
【技术特征摘要】
1.一种铅冷快堆核主泵的水力性能优化设计方法,其特征在于:在满足给定的设计流量Qv和扬程H的情况下,对泵壳半径Rs、泵轴半径RZ、转速n三个变量参数求最优解,来确定泵的最佳设计参数,保证冷却剂在动叶片处的入口流速V1以及相应的主泵进出口速度最小;其中三变量最佳组合由以下条件确定:动叶片出口处的液流角的反正弦函数值大于0;泵轴半径RZ小于轮毂半径即泵壳半径Rs;泵壳半径Rs、泵轴半径Rz、转速n三个参数值都大于0;泵壳半径Rs、泵轴半径Rz、转速n三个参数值与入口流速V1的约束关系如下:
其中:ηv——铅基泵容积系数,为实际流量和理论流量的比值;——叶片排挤系数,为实际的过流断面面积与不考虑叶片厚度流通通道的过流断面面积之比;
动叶片、导叶片的设计采用平面叶栅理论,铅铋泵流道划分成多个共轴线的圆柱流面;
动叶片对应单个圆柱流面上的进口的轴向速度vm1和出口的轴向速度vm2通过以下公式求得,其中Aflow为泵内圆柱流道的流通截面积,
泵壳半径Rs、泵轴半径Rz、转速n三参数确定后,能够得出泵轴侧相对圆周分速度u,又由于动叶片入口铅基合金未经动叶片做功加速,因此动叶片入口绝对速度圆周分量vu1大小忽略,其值取0,在实际优化过程中需要考虑对动叶片出口绝对速度圆周分量vu2进行线性修正:
式中:H——理论设计扬程,vu2动叶片出口绝对速度圆周分量,ξ是...
【专利技术属性】
技术研发人员:李良星,张双雷,张拯政,王凯琳,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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