一种用于主给水调节阀套筒节流窗口的优化方法技术

本发明专利技术公开了一种用于主给水调节阀套筒节流窗口的优化方法，具体如下：构建目标主给水调节阀的三维结构原始模型；在三维结构原始模型中对阀门纵剖面单侧的n个节流窗口分别赋予序号；根据n的奇偶性，对tw

【技术实现步骤摘要】
一种用于主给水调节阀套筒节流窗口的优化方法
本专利技术涉及阀门套筒节流窗口优化方法，尤其是涉及一种用于主给水调节阀套筒节流窗口的优化方法，且该方法用于克服阀芯不平衡力矩。
技术介绍
主给水调节阀是压水堆型核电站水位控制系统的重要组成部分，用于调节流入蒸汽发生器的给水流量，从而将蒸汽发生器中的水位保持在合适高度。蒸汽发生器中的水位高度在很大程度上决定了核电站的安全性与经济性。一回路中自反应堆而来的载热工质不断将热量输入蒸汽发生器，二回路中由主给水调节阀控制流量的介质水在蒸汽发生器中吸收热量而蒸发，并最终推动汽轮机与发电机实现发电。从安全性的角度来看，合适的蒸汽发生器水位既可以保证反应堆有足够的冷量，又可以避免汽轮机叶片因载荷过大而损坏。从经济性的角度看，合适的蒸汽发生器水位确保了足够的蒸汽产量从而保证核电站发电量达到目标需求。因此依靠水位控制系统将蒸汽发生器水位维持在合适值，是核电站正常运转的重要前提之一。虽然很多因素都会影响蒸汽发生器中的水位(如一回路载热工质流量/温度，二回路主给水流量，二回路蒸汽流量等)，但是水位控制系统主要通过调节二回路主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于主给水调节阀套筒节流窗口的优化方法，其特征在于，具体如下：/nS1：根据目标主给水调节阀的设计文件，通过三维建模软件构建目标主给水调节阀的三维结构原始模型；以三维结构原始模型中套筒(5)底面的中心点为原点O，建立全局直角坐标系OXYZ；所述全局直角坐标系中，YOZ面与阀门纵剖面重合，Z轴与套筒的轴线重合且其正方向指向套筒顶部，Y轴正方向指向阀门出口；/n所述目标主给水调节阀的套筒(5)上沿周向开设有2n个贯通的节流窗口，n为自然数，且n≥2；所有节流窗口关于阀门纵剖面对称，相邻节流窗口之间的间隔相同；所述节流窗口的轴向截面形状自上而下依次为第一矩形、梯形和第二矩形；梯形的顶边与第一...

【技术特征摘要】
1.一种用于主给水调节阀套筒节流窗口的优化方法，其特征在于，具体如下：
S1：根据目标主给水调节阀的设计文件，通过三维建模软件构建目标主给水调节阀的三维结构原始模型；以三维结构原始模型中套筒(5)底面的中心点为原点O，建立全局直角坐标系OXYZ；所述全局直角坐标系中，YOZ面与阀门纵剖面重合，Z轴与套筒的轴线重合且其正方向指向套筒顶部，Y轴正方向指向阀门出口；
所述目标主给水调节阀的套筒(5)上沿周向开设有2n个贯通的节流窗口，n为自然数，且n≥2；所有节流窗口关于阀门纵剖面对称，相邻节流窗口之间的间隔相同；所述节流窗口的轴向截面形状自上而下依次为第一矩形、梯形和第二矩形；梯形的顶边与第一矩形的底边重合，底边与第二矩形的顶边重合，且顶边长大于底边长；
S2：在所述三维结构原始模型中，对阀门纵剖面单侧的n个节流窗口从沿Y轴正向至负向的顺序分别赋予序号i为1，2……n；定义第i个节流窗口截面顶部边长为twi，第i个节流窗口截面底部边长为bwi，且twi>bwi；两相邻节流窗口在套筒周向上的最小间隔为wc；twi、bwi和wc均为正数；
S3：根据n的奇偶性，择一选择下述操作对twi进行优化；
当n为偶数时，令



当n为奇数时，令



其中，twi′为优化后的节流窗口截面顶部边长；twavg为节流窗口截面顶部边长的平均值，其满足δ为节流窗口的不平衡布置度，其满足|δ|≤1；
S4：通过三维建模软件逐渐增大|δ|，将wc＝wcmin时的|δ|记为|δ|max；其中，wcmin是相邻节流窗口最小间隔设计值；令Δδ＝|δ|max/j，j为正整数；
S5：在[-|δ|max，|δ|max]区间内采样不同的δ，并根据S3对节流窗口截面顶部边长进行优化，通过三维建模软件以优化后的节流窗口截面顶部边长twi′分别建立不同δ对应下且阀芯调节至最大开度处的主给水调节阀的三维结构模型，其中，δ的采样点分别为-|δ|max……-2Δδ、-Δδ、0、Δδ、2Δδ……|δ|max；
S6：通过三维建模软件得到S5中各三维结构模型相对应的流道模型，将各所述流道模型通过网格划分软件离散得到网格模型，将网格模型导入计算流体力学软件中；在所述计算流体力学软件中，根据S1的设计文件设置边界条件参数，对所述网格模型占据的全部空间赋予与S1的设计文件中相同的流体物性；
S7：以三维结构模型中阀芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱锦远，岳阳，吴嘉懿，刘平，李军业，吴辉，金志江，
申请(专利权)人：浙江大学，中核苏阀科技实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33