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1、核電站離心式上充泵轉(zhuǎn)子軸系扭振特性分析AnalysistheFeaturesinTorsionalVibrationoftheRotorShaftonCentrifugalChargePumpofNuclearPowerPlant江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著世界工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，國(guó)際能源的日趨緊張，石油、煤炭等不可再生能源在不斷減少，同時(shí)，傳統(tǒng)能源利用帶來(lái)的環(huán)境惡化越來(lái)越嚴(yán)重。因此，開(kāi)發(fā)利用新型能源是未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的唯一有效途徑。目前，可有效利用的清潔能源有水能、風(fēng)能及核能等。其中，核能作為能效較高的能源正日漸被廣泛使用。許多國(guó)家已經(jīng)投入大量人力物力開(kāi)發(fā)利用核能，核能最
2、主要的作用是將其用于發(fā)電。近年來(lái)，我國(guó)核電站建設(shè)正在快速發(fā)展。核電站建設(shè)和運(yùn)行中的最關(guān)鍵、最首位的因素就是安全問(wèn)題，確保核電站的全面安全是有效利用核能的基礎(chǔ)。上充泵作為核電站核安全等級(jí)為二級(jí)的重要?jiǎng)恿υO(shè)備，其運(yùn)行的可靠性和平穩(wěn)性關(guān)系到整個(gè)核電站的安全。有關(guān)上充泵的水力性能和振動(dòng)的研究越來(lái)越受到關(guān)注和重視。上充泵轉(zhuǎn)子軸系是泵機(jī)組中重要的旋轉(zhuǎn)部件，其結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到上充泵運(yùn)行中的振動(dòng)大小。本文利用計(jì)算力體力學(xué)(CFD)分析軟件Fluent對(duì)上充泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬及性能預(yù)測(cè)，同時(shí)進(jìn)行了上充泵四級(jí)樣機(jī)性能的試驗(yàn)研究，得到數(shù)值模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了數(shù)值模型
3、建立的合理性和正確性；對(duì)可能會(huì)激發(fā)上充泵振動(dòng)加劇因素之一的首級(jí)葉輪汽蝕特性進(jìn)行了數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究，得到上充泵首級(jí)葉輪模型和試驗(yàn)葉輪的汽蝕余量NPSH分別為7．35m和7．58m，均符合技術(shù)要求的小于等于7．8m；借助現(xiàn)代CAE技術(shù)，采用有限元法(FEM)分析軟件ANSYS對(duì)上充泵轉(zhuǎn)子軸系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分析。轉(zhuǎn)子軸系的扭振分析得到轉(zhuǎn)子軸系在不同轉(zhuǎn)速下的扭轉(zhuǎn)振幅，結(jié)果得到轉(zhuǎn)子軸系在4900r／min的旋轉(zhuǎn)速度下轉(zhuǎn)子軸系發(fā)生了較為明顯的一階扭轉(zhuǎn)共振，引起共振的主要原因是電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的6次諧波分量頻率和轉(zhuǎn)子軸系的一階扭振固有頻率的整數(shù)倍接近，而在上充泵設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)速度45
4、00r／min是轉(zhuǎn)子軸系的扭轉(zhuǎn)振幅較小，不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)共振，這說(shuō)明轉(zhuǎn)子軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理的。關(guān)鍵詞：核電站，上充泵，水力性能，轉(zhuǎn)子軸系，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)核電站離心式上充泵轉(zhuǎn)子軸系扭振特性分析江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWiththeacceleratingprocessofindustrializationintheworld，andtheincreasingtensionofInternationalEnergy,andoil、coalandothernon-renewableenergyinreducing，andtheenvironmentalbecomemoreand
5、moreseriouslywiththeuseoftraditionalenergy．Therefore，thedevelopmentandutilizationofnewenergyistheonlyeffectivewayinthefuturesustainabledevelopment．Atpresent，theeffectiveutilizationofcleanenergyarehydro，windandnuclearenergy．Thenuclearenergyasonehi。ghenergyefficiencyenergyisincreasinglybeing
6、widelyused．Manycountrieshaveputsignificantresourcesintothedevelopmentandutilizationofnuclearenergy,themostimportantuseistobeusedforpowergeneration．Inrecentyears，thenuclearpowerplantconstructioninChinaisgrowingrapidly．Inthenuclearpowerplantconstructionandoperationsafetyissuesisthemostcritic
7、alandmostfirstfactor,toensurefullsafetyofnuclearpowerplantsisaneffectivebasisforusingofnuclearenergy．Chargingpumpasasecondnuclearsafe哆levelimportantpowerequipmentinnuclearpowerplant，itsoperatingreliabilityandstablerelationshiptothesafeoperationoftheentirenucle
