Расчетно-экспериментальное обоснование повышения энергетических характеристик главных циркуляционных насосов АЭС

• Автор: Казанцев, Родион Петрович
• Шифр специальности: 05.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление

Введение
Глава 1. Постановка задачи и выбор объекта исследования
1.1 Анализ существующих конструкций проточных частей ГЦН
1.2 Постановка задачи
Глава 2. Исследование характеристик течения на выходе из рабочего колеса высокой быстроходности (п5=330), спроектированного на основании метода задания равноскоростного меридионального потока
2.1 Экспериментальные исследования
2.2 Расчетные исследования
2.2.1 Результаты расчетов гидродинамики проточной части ГЦНА и анализ потерь энергии
2.2.2 Оценка влияния градиента закрутки потока на выходе из рабочего колеса ГЦНА на характеристики течения в цилиндрическом направляющем аппарате
Глава 3. Исследование особенности течения на выходе из рабочего колеса высокой быстроходности (п5=330), спроектированного исходя из принципов согласования углов выходной кромки рабочего колеса и входной кромки направляющего аппарата
3.1 Экспериментальные исследования
3.2 Расчетные исследования
Глава 4. Модернизация колеса с целью повышения к.п.д. проточной части
4.1 Экспериментальные исследования
4.2 Расчетные исследования
4.2.1 Методика проведения испытаний по определению энергетических характеристик
4.2.2 Оценка погрешностей измерения параметров насоса
4.3 Результаты испытаний
4.3.1. для исходного варианта проточной части
4.3.2 для варианта с “косой” подрезкой лопастей рабочего колеса
Заключение
Литература

Введение
В соответствии с Федеральной целевой программой «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007...2010гг. и на перспективу до 2015 г.», развитие атомной энергетики является одной из приоритетных задач. Если в настоящий момент на долю атомной энергетики приходится около 16% выработки электроэнергии, то к 2030 году, согласно Федеральной целевой программе, должно быть построено 40 новых энергоблоков. Доля выработки электроэнергии на АЭС России должна к этому времени достичь 25%.
Кроме увеличения количества новых энергоблоков АЭС, данная программа, ставит задачу создания нового проекта блока АЭС, с увеличенной мощностью. На данный момент, из находящихся в эксплуатации в России, самыми мощными являются АЭС с блоками ВВЭР-1000 (АЭС с водо-водяным энергетическим реактором и электрической мощностью 1000 МВт). Новый проект АЭС, получивший название «АЭС-2006» должен иметь электрическую мощность ~ 1150 МВт, при этом в связи со сжатыми сроками, отпущенными на разработку, новый проект АЭС должен быть основан на существующем проекте с минимальными изменениями.
Для обеспечения циркуляции теплоносителя и отвода тепла от реактора на АЭС используются главные циркуляционные насосы (ГЦН). С увеличением мощности реактора увеличивается и объем воды, который необходимо через него прокачать, и как следствие, требуется изменение проточной части ГЦН. Однако, как уже упоминалось, в связи со сжатыми сроками разработки нового проекта «АЭС-2006», было принято решение о необходимости модификации проточной части ГЦН для обеспечения
- затраты машинного времени для расчетов на современных персональных компьютерах позволяет оперативно проводить многовариантные расчеты проточных частей и их модификаций;
- выходная информация представляется в виде, удобном для последующего анализа.
Исходными уравнениями для решения квазитрехмерной задачи являются: уравнение неразрывности и уравнение движения идеальной, несжимаемой жидкости в проекциях на оси координат (Ц|, с]2, ц3) [34, 63].
сйу¥=0 ; (2.12)

Ш,го1зС - У3го12с = — — (2.13)

Шзгоі.с-гоїс-— (2.14)
Г±2 (7(2

гос-го—— . (2.15)

Здесь Нь Н2, Н3=13 - коэффициенты Ламе, соответствующие криволинейным координатам ць ц2, Цз~ф; ¥), W2, ¥з=с3-со11 - компоненты относительной скорости XV; с - вектор абсолютной скорости с проекциями
С|=¥|, C2=W2, с3; горе, го12с, го13с - проекции вихря скорости гШС; со -угловая скорость вращения лопастной системы; 1=0-соКс3 и 0=р/р+с2/2 -интегралы Бернулли в относительном и абсолютном движениях соответственно; р - давление.
Согласно основному допущению квазитрехмерной модели движения предполагается, что поверхности тока являются осесимметричными [28, 61].