[发明专利]一种核主泵的离心式叶轮设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种核主泵叶轮的设计方法，特别涉及一种核主泵离心式叶轮设计方法。

背景技术

核主泵是核电站一回路的反应堆冷却系统(RCP)的重要组成部分，是核岛反应堆一回路压力边界重要组成部分，属于核安全I级设备。核反应堆冷却剂泵具有流量大、扬程高、汽蚀要求高等特点，同时还要满足热冲击和抗震等安全性要求，技术难度大。而叶轮是核主泵做功的唯一元件，在泵的水力设计中，很大程度上决定着泵的水力性能的好坏，因此，叶轮的水力设计是整个泵设计成败的关键。

目前，国内泵叶轮的高效水力设计方法，仍然以速度系数法和相似设计理论为主，多采用理论与经验相结合的方法。速度系数法是一种基础的设计方法，它简化了流体在叶轮内的流动，形成所谓的一元、二元设计法，此设计法简便、可靠、实用、迅速，至今仍是水泵设计最为常用、最为有效的方法。但此方法对于经验较少的设计人员不适用，设计结果会存在很大偏差，造成核主泵的性能和可靠性降低。

发明内容

为解决现有离心式核主泵叶轮设计方法上的不足，本发明提供了一种离心式叶轮设计方法。利用以下几个关系式来确定叶轮的主要几何参数，主要包括：进口直径D₁，叶轮外径D₂，叶片出口边宽度b₂，叶片出口安放角β₂和叶片包角用本发明设计的叶轮不仅改善了叶轮内的流动情况，同时提高了核主泵的性能和运行可靠性。实现上述目的所采用的的技术方案：

1、叶轮的进口直径D₁

其计算公式；D1=[3.5+(ns-30100)1/2]K0Q/n3]]>

式中：D₁-叶轮进口直径，米；

n_s-比转数，转/分；

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分；

K₀-修正系数，K₀＝(0.8～1.5)。

2、叶轮外径D₂

其计算公式：D2=[8.5+(ns-30100)-0.68]Q/n3;]]>

式中：D₂-叶轮最大外径，米；

n_s-比转数，转/分；

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分。

3、叶轮出口宽度b₂