[发明专利]两相工况下核主泵随空泡份额的降级函数分析方法

说明书

本发明涉及两相工况下核主泵随空泡份额的降级函数分析方法：通过假设两相流不同工况含气率，计算两相工况流体的平均密度，可以推算出两相流无量纲归一化曲线的扬程系数和扭矩系数，推导出两相工况下泵的扬程计算修订公式，分析出扬程降级乘子与扭矩降级乘子，进行反应堆失水工况的安全性分析。通过泵的流体变成蒸汽和水的两相流动，预测的堆芯流量和泵的运行条件与假定的反应堆冷却剂泵性能特性有关，因此提前预测主泵两相流运行性能是反应堆安全性分析的必要条件。

技术领域：

本发明涉及两相工况下核主泵随空泡份额的降级函数分析方法。

背景方法：

反应堆冷却剂泵为堆芯降至设计温度提供充足的冷却水，是一回路重要的安全设备。电站运行工况下，冷却水顺利流过主泵，失水工况下(LOCA)，冷却剂将以水蒸气、液两相流过主泵。两相工况下，主泵性能对堆芯及堆芯冷却将直接产生重大影响，因此在失水工况(气、液两相流)下，准确获取主泵扬程、转矩变化将极为重要。

发明内容：

本发明的目的是提供两相工况下核主泵随空泡份额的降级函数分析方法，能够准确分析反应堆事故工况。本发明的方法方案为：一种两相工况下核主泵随空泡份额的降级函数分析方法，通过假设两相流不同工况含气率，计算两相工况流体的平均密度，可以推算出两相流无量纲归一化曲线的扬程系数和扭矩系数，推导出两相工况下泵的扬程计算修订公式，分析出扬程降级乘子与扭矩降级乘子；

一、两相流无量纲归一化曲线的扬程系数h和扭矩系数t:

泵平均进口密度的计算：

ρ_α＝ρ_l(1-α_F)+ρ_g*α_F¹

扬程系数:

h＝△P/(ρ_α*H₀)

扭矩系数:

t＝(T_H/T₀)/(ρ_α*H₀)

其中：

ρ_l泵进口流体密度；

ρ_g泵进口空泡密度；

α_F泵进口含气率；

△P压差；

H₀额定点扬程；

T₀额定点扭矩；

T_H计算点扭矩；

二、两相工况扬程计算：

其中：

X空泡质量百分数；

P₂泵出口压力；

P₁泵进口压力；

g重力加速度；

出口流速；

进口流速；

假设气液两相速度相等：

出口流体流速；

进口流体流速；

出口空泡流速；

进口空泡流速；