[發明專利]兩相工況下核主泵隨空泡份額的降級函數分析方法

在審

• 申請號: 202010541611.2
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111695311A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 劉祥松;索文旭;吳大轉;黃濱;王澤宇;蔡龍;王景明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電氣動力裝備有限公司;浙江大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及兩相工況下核主泵隨空泡份額的降級函數分析方法：通過假設兩相流不同工況含氣率，計算兩相工況流體的平均密度，可以推算出兩相流無量綱歸一化曲線的揚程系數和扭矩系數，推導出兩相工況下泵的揚程計算修訂公式，分析出揚程降級乘子與扭矩降級乘子，進行反應堆失水工況的安全性分析。通過泵的流體變成蒸汽和水的兩相流動，預測的堆芯流量和泵的運行條件與假定的反應堆冷卻劑泵性能特性有關，因此提前預測主泵兩相流運行性能是反應堆安全性分析的必要條件。

技術領域：

本發明涉及兩相工況下核主泵隨空泡份額的降級函數分析方法。

背景方法：

反應堆冷卻劑泵為堆芯降至設計溫度提供充足的冷卻水，是一回路重要的安全設備。電站運行工況下，冷卻水順利流過主泵，失水工況下(LOCA)，冷卻劑將以水蒸氣、液兩相流過主泵。兩相工況下，主泵性能對堆芯及堆芯冷卻將直接產生重大影響，因此在失水工況(氣、液兩相流)下，準確獲取主泵揚程、轉矩變化將極為重要。

發明內容：

本發明的目的是提供兩相工況下核主泵隨空泡份額的降級函數分析方法，能夠準確分析反應堆事故工況。本發明的方法方案為：一種兩相工況下核主泵隨空泡份額的降級函數分析方法，通過假設兩相流不同工況含氣率，計算兩相工況流體的平均密度，可以推算出兩相流無量綱歸一化曲線的揚程系數和扭矩系數，推導出兩相工況下泵的揚程計算修訂公式，分析出揚程降級乘子與扭矩降級乘子；

一、兩相流無量綱歸一化曲線的揚程系數h和扭矩系數t:

泵平均進口密度的計算：

ρ_α＝ρ_l(1-α_F)+ρ_g*α_F¹

揚程系數:

h＝△P/(ρ_α*H₀)

扭矩系數:

t＝(T_H/T₀)/(ρ_α*H₀)

其中：

ρ_l泵進口流體密度；

ρ_g泵進口空泡密度；

α_F泵進口含氣率；

△P壓差；

H₀額定點揚程；

T₀額定點扭矩；

T_H計算點扭矩；

二、兩相工況揚程計算：

其中：

X空泡質量百分數；

P₂泵出口壓力；

P₁泵進口壓力；

g重力加速度；

出口流速；

進口流速；

假設氣液兩相速度相等：

出口流體流速；

進口流體流速；

出口空泡流速；

進口空泡流速；