流線曲率法計(jì)算核主泵葉輪流場(chǎng)的開題報(bào)告

流線曲率法計(jì)算核主泵葉輪流場(chǎng)的開題報(bào)告摘要：本文介紹了流線曲率法計(jì)算核主泵葉輪流場(chǎng)的研究，著重分析了該方法在計(jì)算主泵葉輪流場(chǎng)時(shí)的關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng)。首先，介紹了流線曲率法的基本原理和計(jì)算思路，然后詳細(xì)講解了該方法在計(jì)算主泵葉輪流場(chǎng)時(shí)的流程，包括模型準(zhǔn)備、計(jì)算網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)定、計(jì)算迭代等步驟。最后，使用該方法計(jì)算了一個(gè)典型主泵葉輪的流場(chǎng)，并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，證明了該方法的正確性和可靠性。關(guān)鍵詞：流線曲率法，主泵葉輪，流場(chǎng)計(jì)算，模型準(zhǔn)備，計(jì)算網(wǎng)格劃分，邊界條件設(shè)定，計(jì)算迭代。Abstract:Thispaperintroducestheresearchofusingstreamlinecurvaturemethodtocalculatetheflowfieldofthenuclearmainpumpimpeller,focusingonthekeystepsandprecautionsofthismethodwhencalculatingtheflowfieldofthemainpumpimpeller.Firstly,thebasicprincipleandcalculationideaofstreamlinecurvaturemethodareintroduced.Then,theflowchartofthismethodincalculatingtheflowfieldofthemainpumpimpellerisdetailed,includingmodelpreparation,computationgridpartition,boundaryconditionsetting,anditerativecalculation.Finally,atypicalmainpumpimpellerflowfieldiscalculatedusingthismethod,andthecalculationresultsarecomparedandanalyzedwithexperimentaldatatoprovethecorrectnessandreliabilityofthismethod.Keywords:streamlinecurvaturemethod,mainpumpimpeller,flowfieldcalculation,modelpreparation,computationgridpartition,boundaryconditionsetting,iterativecalculation.一、研究背景主泵是核電站中最重要的設(shè)備之一，其正常運(yùn)行對(duì)維持核電站的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。主泵葉輪是主泵的核心部件之一，其流場(chǎng)特性的分析和優(yōu)化對(duì)主泵性能的提高和運(yùn)行的穩(wěn)定性都有著重要的影響。因此，研究主泵葉輪流場(chǎng)特性已成為核電站運(yùn)行和維護(hù)的重要課題。目前，計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法已經(jīng)成為主泵葉輪流場(chǎng)分析的主要手段之一。沿流線積分法和流線曲率法是較為常用的方法之一，二者原理類似，都是基于質(zhì)量守恒和動(dòng)量守恒方程來(lái)計(jì)算流場(chǎng)。但是，沿流線積分法需要在每個(gè)求解點(diǎn)上格點(diǎn)化，網(wǎng)格化程度相對(duì)較高，所以其計(jì)算量較大。而流線曲率法則適應(yīng)范圍較廣，計(jì)算精度也較高，因此在實(shí)際應(yīng)用中使用較多。二、流線曲率法原理流線曲率法是一種基于流線坐標(biāo)系的流場(chǎng)計(jì)算方法，其基本原理是根據(jù)流線曲率來(lái)計(jì)算流場(chǎng)。流線坐標(biāo)系與笛卡爾坐標(biāo)系不同，通過(guò)該坐標(biāo)系使得計(jì)算區(qū)域內(nèi)的流場(chǎng)具有較為規(guī)則的流線分布，且對(duì)于邊界的流線坐標(biāo)值都是已知的。然后，根據(jù)流線曲率定義式，該方法將流線曲率轉(zhuǎn)化為二次微分方程，從而得到流場(chǎng)的解析式。若在流場(chǎng)中一點(diǎn)的流線曲率已知，則可通過(guò)求解該點(diǎn)到邊界的距離和流線坐標(biāo)來(lái)計(jì)算該點(diǎn)的流場(chǎng)速度和壓力等參數(shù)。三、流線曲率法計(jì)算主泵葉輪流場(chǎng)在計(jì)算主泵葉輪流場(chǎng)時(shí)，流線曲率法的流程如下：1.模型準(zhǔn)備在計(jì)算前，需要對(duì)主泵葉輪進(jìn)行求解區(qū)域的定義和分割，主要包括幾何尺寸的確定和葉片表面邊界的劃分等。2.計(jì)算網(wǎng)格劃分根據(jù)模型準(zhǔn)備的結(jié)果，將求解區(qū)域分割成為網(wǎng)格，采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格或非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，根據(jù)計(jì)算需要確定網(wǎng)格的精度和劃分方式。3.邊界條件設(shè)定根據(jù)主泵葉輪葉片表面的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，確定流場(chǎng)的邊界條件。其中，壓力和流速是主要的邊界條件，還需確定流動(dòng)的穩(wěn)定性條件，如湍流模型的選擇等。4.計(jì)算迭代將邊界條件輸入流場(chǎng)計(jì)算軟件中，根據(jù)流線曲率法的原理求解流場(chǎng)。計(jì)算過(guò)程中需進(jìn)行迭代，直至求解精度滿足要求。四、計(jì)算結(jié)果分析使用流線曲率法計(jì)算了一個(gè)典型的主泵葉輪流場(chǎng)，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明，該方法可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)主泵葉輪流場(chǎng)的基本特性。但由于該方法本身的局限性，即網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)定等環(huán)節(jié)的精度很大程度上影響了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算時(shí)，需根據(jù)具體情況對(duì)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整和優(yōu)化。五、結(jié)論流線曲率法是一種建立在流線坐標(biāo)系基礎(chǔ)上的流場(chǎng)計(jì)算方法，適用于對(duì)流場(chǎng)中流線分布比較規(guī)則的