一种失水事故下核主泵极大效率水力设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到一种在失水事故下核主泵水力设计方法，特别涉及失水事故下核主 泵具有极大效率的设计方法。
【背景技术】
[0002] 核电站一回路反应堆冷却剂循环泵简称核主泵，是反应堆冷却系统（RCP)的重要 组成部分，是核岛反应堆一回路压力边界重要组成部分，属于核安全I级设备。核反应堆冷 却剂泵运行时具有大流量、高扬程、高抗汽蚀要求等特点，同时还要满足热冲击和抗震等安 全性要求，其设计技术难度大。特别是在失水事故下保证流量偏离设计点不远的同时具有 极大效率且能很好的运行而冷却堆芯；传统设计方法中叶片出口角的选择具有盲目性，对 影响失水事故下核主泵水力性能的重要参数叶片出口角0 2、比转速等不能很好的控制，因 此提出对核主泵在失水事故下极大效率设计方法相当有必要。
[0003] 目前，国内核主泵的水力设计方法，仍然以速度系数法和相似设计理论为主，多采 用理论与经验相结合的方法。速度系数法是一种基础的设计方法，它简化了流体在叶轮内 的流动，形成所谓的一元、二元设计法，此设计法简便、可靠、实用、迅速，至今仍是水泵设计 最为常用、最为有效的方法。但此方法对于经验较少的设计人员不适用，设计结果会存在很 大偏差，没有针对核主泵在失水事故下具有极大效率进行考虑，造成核主泵的性能和可靠 性偏低。
【发明内容】
[0004] 为解决现有核主泵在失水事故下具有极大效率水力设计方法上的不足，本发明提 供了一种核主泵在失水事故下具有极大效率的水力设计方法。
[0005] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006] 一种核主泵在失水事故下具有极大效率的水力设计方法，利用以下几个关系式来 确定叶轮的主要几何参数，主要包括：叶轮进口安放角、叶轮出口安放角0 2、叶轮出口 宽度b9、叶轮出口直径
【主权项】
1. 一种核主累在失水事故下具有极大效率的水力设计方法，其特征在于，利用w下几 个关系式来确定叶轮的叶轮外径化，叶片出口边宽度b2,叶片出口安放角0 2,叶片数Z、喉 部面积Ft:
式中： 〇2 -叶轮进口直径； ku2-圆周速度系数，取1. 045?1. 058 ; g-重力加速度； H一扬程； n-叶轮转速； b2-叶片出口边宽度； Q-额定流量； Vm2-叶轮出口绝对速度的垂直分量； ￡-排挤系数，取0.48?0.72; km2-轴面速度系数，取0. 030?0. 042 ; 0 2-叶轮出口安放角； 01-叶轮出口安放角，取15。?25。； k,-出口圆周速度系数，取1. 042?1. 048 ; n,-叶轮比转速； Di-叶轮进口直径； Z-叶片数； K-叶片修正系数，取1.02 ; Ft-喉部面积； kvt一速度系数。
【专利摘要】本发明提供了一种核主泵在失水事故下具有极大效率的水力设计方法，来确定叶轮的叶轮外径D2，叶片出口边宽度b2，叶片出口安放角β2，叶片数Z、喉部面积Ft，通过以上参数的控制，能够使核主泵在失水事故下设计的额定流量点Qt附近有最大效率点ηmax，且在1.1Qt左右的轴功率达到最大Pmax。本发明的有益效果是：提高了核主泵在失水事故下的效率，同时提高了核主泵的抗汽蚀性能和运行可靠性，保证了核主泵在气液两相下极大流量工况时的无过载特性。
【IPC分类】F04D29-18
【公开号】CN104595232
【申请号】CN201410617947
【发明人】王秀礼, 王鹏, 袁寿其
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月5日