陆 荣, 袁建平, 朱钰雯, 付燕霞, 周帮伦

(江苏大学 国家水泵及系统工程技术研究中心，江苏 镇江 212013)

余热排出泵内部不稳定流动数值模拟与实验研究

陆 荣, 袁建平, 朱钰雯, 付燕霞, 周帮伦

(江苏大学 国家水泵及系统工程技术研究中心，江苏 镇江 212013)

为了研究余热排出泵在多工况下内部流动特性，基于ANSYS CFX软件，采用SST湍流模型，对模型泵进行三维非定常数值模拟，获得了不同工况下余热排出泵的水力性能、内部流场结构和压力脉动特性，同时展开压力脉动实验研究，并与计算结果进行对比。研究结果表明：大流量(1.2Qd)和设计流量(1.0Qd)工况下，叶轮和导叶内部流动比较稳定，随着流量的减小叶片进口背面附近开始形成失速旋涡，流道内均发生不同程度的流动分离，且沿着流道向出口处发展；叶轮出口压力脉动主频为7fz，受导叶叶片数影响；导叶和蜗壳出口的主频均为5fz，主要由叶频决定；设计流量下各监测点处压力脉动系数幅值最小，越往小流量工况，幅值越大；说明在小流量工况下余热排出泵内部出现了不稳定流动现象。

余热排出泵；压力脉动；流动分离；数值模拟；实验研究

余热排出泵是余热排出系统的主要组成部分，是除核主泵之外唯一布置在核岛之内的二级泵，是关系到核岛能否安全停堆的核心装备[1]，余热排出泵运行范围较大，在非设计工况下运行时，泵内部容易产生如回流、失速、空化等不稳定流动现象[2]，这些不稳定流动会破坏流场结构限制泵的高效运行范围，降低泵运行的稳定性，严重时可引发机组的共振[3-5]。……