[发明专利]非能动压水堆核电厂蒸汽发生器—主泵耦合流场分析方法

说明书

技术领域

本发明属于非能动压水堆技术领域，具体涉及一种非能动压水堆核电厂蒸汽发生器—主泵耦合流场分析方法。 

背景技术

传统压水堆核电厂（主泵）反应堆冷却剂泵与蒸汽发生器的连接通过过渡段连接，蒸汽发生器下腔室的流场与主泵的流场没有相互影响。在这样的配置下，主泵叶轮部件的水力特性只需要满足流量-扬程的需要即可，而蒸汽发生器下腔室的流场也不需考虑主泵带来的影响。 

AP系列非能动压水堆核电厂的主泵（屏蔽电动泵）直接焊接在蒸汽发生器下封头上，由于主泵叶轮的搅混作用，有可能在主泵入口部分流场产生漩涡，进而使蒸汽发生器出口处的压损增大并可能影响主泵的长期稳定运行和水力效率。作为压水堆核电厂中最重要的两个设备，主泵和蒸汽发生器的高效、稳定运行，对于核电厂的安全和经济性都有很大影响。因此在主泵和蒸汽发生器设计过程中必须对该问题加以研究。 

若采用比例模型试验的方法进行该问题的研究，不仅试验费用很高，且试验结果的普适性不高，参数和设备尺寸稍有修改则试验结果将不再适用，无法满足大型先进非能动压水堆核电厂系列化开发的要求。因此，必须寻求一种准确、便捷的蒸汽发生器下腔室—主泵流场耦合分析的方法。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种非能动压水堆核电厂蒸汽发生器—主泵耦合流场分析方法，以解决如何获取AP系列非能动压水堆核电厂蒸汽发生器下腔室和 主泵耦合流场情况的问题，进而为设备设计提供支持，以提高电厂的可靠性、安全性和经济性。 

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 

一种非能动压水堆核电厂蒸汽发生器—主泵耦合流场分析方法，包括如下步骤： 

步骤一：进入CFX Blademodeler软件，输入主泵的叶片数、叶型参数数据后，建立主泵叶轮和导叶的模型，并以*.IGS格式等通用格式导出叶轮和导叶的模型； 

步骤二：进入Pro/Engineer软件，根据蒸汽发生器下腔室和主泵泵壳的设计图纸建立蒸汽发生器下腔室和泵壳的模型，并以*.IGS格式等通用格式导出； 

步骤三：将主泵叶轮和导叶的模型以及蒸汽发生器下腔室和泵壳的模型共同导入Gambit网格划分软件中进行分析模型的组合和网格的划分，并导出完善的分析模型； 

步骤四：将分析模型导入Fluent求解器中进行分析并得出结果。 

本发明所取得的有益效果为： 

本发明可以很方便的获取AP系列非能动压水堆核电厂蒸汽发生器下腔室和主泵的耦合流场。进而为设备设计提供支持，以提高电厂的可靠性、安全性和经济性： 

（1）本发明利用CFX Blademodeler和Pro/Engineer的特点，分别对主泵水力部件和水力部件外的其它部分进行建模，使得建模工作大大简化，使得整个方法耗费的时间大大缩短。 

（2）分析结果准确可信：作为整个蒸汽发生器下腔室-主泵流场搅混源的主泵水力部件的分析准确性对整个流场分析的准确性具有至关重要的影响。通过 截取主泵进出口压力值计算得到的主泵扬程与主泵设计扬程（经过主泵水力试验验证）偏差在5%以内，因此分析结果可信度是很高的。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 

本发明所述非能动压水堆核电厂蒸汽发生器—主泵耦合流场分析方法包括如下步骤： 

步骤一：进入CFX Blademodeler软件，输入主泵的叶片（导叶）数、叶型参数等数据后，建立主泵叶轮和导叶的模型，并以*.IGS格式等通用格式导出叶轮和导叶的模型； 

步骤二：进入Pro/Engineer软件，根据蒸汽发生器下腔室和主泵泵壳的设计图纸建立蒸汽发生器下腔室和泵壳的模型，并以*.IGS格式等通用格式导出； 

步骤三：将主泵叶轮和导叶的模型以及蒸汽发生器下腔室和泵壳的模型共同导入Gambit网格划分软件中进行分析模型的组合和网格的划分，并导出完善的分析模型； 

步骤四：将分析模型导入Fluent求解器中进行分析并得出结果。