[發明專利]一種多源約束下的大功率屏蔽電機核主泵高效水力模型

有效

• 申請號: 201310559120.0
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103591046A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 王曉放;周方明;徐勝利;李靖
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F04D29/18
• 分類號: F04D29/18;F04D29/40
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 裴毓英

技術領域

本發明涉及葉片泵技術領域，特別涉及一種多源約束下的大功率屏蔽電機核主泵高效水力模型。

背景技術

核主泵是核電站反應唯一回路主要承壓邊界，也是唯一的旋轉設備，有核電站“心臟”之稱。其中，核主泵過流部件是與高溫高壓冷卻劑相互作用最顯著的部件，是維持冷卻劑不間斷循環的動力來源；其性能不僅對核主泵整體性能有決定性的影響，而且對核主泵其他部件的設計也起著至關重要的作用；核主泵長周期的安全運行、高穩定性以及長壽命都與過流部件的性能息息相關。

CAP1400是我國自主研發的大型屏蔽電機核主泵，其要求提供的冷卻劑流量高于目前引進世界最先進的AP1000屏蔽電機主泵的設計指標。有諸多苛刻的約束條件，如：限制壓水室尺寸與結構形式、在特定等截面準球形壓水室限制下不但要提供更多的流量而且要減少電機功率輸出、要求設計工況下具有高效水力性能等。

因此，亟待一種多源約束下的大功率屏蔽電機核主泵高效水力模型。

發明內容

本發明的目的是：為了解決上述大功率屏蔽電機主泵水力設計問題，提供一種多源約束下的大功率屏蔽電機核主泵高效水力模型，在結構形式與尺寸限定下具有高效率、大流量、低功率的水力性能。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：提供了一種多源約束下的大功率屏蔽電機核主泵高效水力模型，所述水力模型適用于在結構形式與尺寸限定的等截面球形壓水室下有高效率、大流量、低功率要求的CAP1400屏蔽電機主泵，進一步包括：葉輪1以及與之相匹配的導葉2；所述葉輪1由六個動葉片構成，葉輪進水邊5為強后彎扭，葉輪的葉型為變包角三維空間扭曲型；所述導葉2由十五個靜葉片構成，導葉2的葉片為空間式與徑向式相結合的彎扭型。

其中：所述葉輪1的六個動葉片與導葉2的十五個靜葉片相匹配。

其中：所述葉輪進水邊5的后蓋板側6為強后彎扭，后蓋板側6包角大于前蓋板側7包角40度。

其中：所述導葉進水邊3為扭曲空間式，導葉出水邊4為彎曲徑向式，兩者相結合成彎扭型，葉片平均包角為35度，且導葉進水邊3與導葉出水邊4均與軸線9平行。

本發明的有益效果是：本發明的水力模型由葉輪以及與之相匹配的導葉組成，葉輪采用六個動葉片，導葉采用十五個靜葉片，增加了葉輪模態節徑數避免發生低節徑共振，降低了動靜干涉效應；葉輪進水邊為強后彎扭，增加了過流能力同時兼顧良好汽蝕性能，葉輪的葉型為變包角三維空間扭曲型，改善流動狀態，獲得高效率降低功率；采用空間式與徑向式相結合的彎扭型導葉，增加了導流能力，與等截面準球形壓水室匹配以減少流動損失提高整體效率。

附圖說明

圖1是本發明的水力模型軸面示意圖。

圖2是本發明的葉輪進口平面示意圖。

圖3是本發明的葉輪葉型示意圖。

圖4是本發明的與葉輪相匹配的導葉平面示意圖。

圖中：1-葉輪；2-導葉；3-導葉進水邊；4-導葉出水邊；5-葉輪進水邊；6-后蓋板側；7-前蓋板側，8-進口，9-軸線。

具體實施方式

本發明一種多源約束下的大功率屏蔽電機核主泵高效水力模型，所述水力模型即過流部件適用于在結構形式與尺寸限定的等截面球形壓水室下有高效率、大流量、低功率要求的CAP1400屏蔽電機主泵，進一步包括：葉輪1以及與之相匹配的導葉2；所述葉輪1由六個動葉片構成，葉輪進水邊5為強后彎扭，葉輪的葉型為變包角三維空間扭曲型；所述導葉2由十五個靜葉片構成，導葉2的葉片為空間式與徑向式相結合的彎扭型。

所述葉輪1的六個動葉片與導葉2的十五個靜葉片相匹配。

所述葉輪進水邊5的后蓋板側6為強后彎扭，后蓋板側6包角大于前蓋板側7包角40度。

所述導葉進水邊3為扭曲空間式，導葉出水邊4為彎曲徑向式，兩者相結合成彎扭型，葉片平均包角為35度，且導葉進水邊3與導葉出水邊4均與軸線9平行。

下面結合附圖和驗證試驗對本發明進行詳細說明。

參照圖1，本發明一種多源約束下的大功率屏蔽電機核主泵高效水力模型由葉輪1和導葉2構成，所述葉輪1為閉式葉輪。

參照圖2和圖3，葉輪進水邊5向后蓋板側6彎扭，葉輪的葉型成空間扭曲型；由圖2中兩虛線間可見，葉片包角由后蓋板側6向前蓋板側7逐漸減小，后蓋板側6包角大于前蓋板側7包角40度。

參照圖4，導葉2包括十五個靜葉片，導葉進水邊3為空間扭曲，導葉出水邊4為徑向彎曲。