[发明专利]气液两相流核主泵叶轮不等扬程水力设计方法

摘要

本发明涉及一种气液两相流核主泵叶轮不等扬程水力设计方法。其特征是在叶片出口的前盖板的无限叶片理论扬程小于后盖板的无限叶片理论扬程时，叶轮出口前盖板有限叶片理论扬程与后盖板有限叶片理论扬程相等，在计算无限叶片理论扬程时考虑了气液混合介质，并通过一定的约束条件来调节叶轮主要几何参数，以满足核主泵叶轮设计要求。用本发明设计的叶轮能够提高核主泵叶轮的气液混输能力。因此，可保证失水事故工况下核主泵的安全稳定运行。

主权项

1.气液两相流核主泵叶轮不等扬程水力设计方法，根据对核主泵性能满足最优效率工况的流量Q_BEP，最优效率工况的扬程H_BEP，叶轮转速n的要求。其特征是在叶片出口的前盖板的无限叶片理论扬程小于后盖板的无限叶片理论扬程时，叶轮出口前盖板有限叶片理论扬程与后盖板有限叶片理论扬程相等，并考虑了失水事故时核主泵输送气液两相介质，并通过以下公式和约束条件来调节叶轮主要几何参数，以满足离心泵叶轮设计要求。φ=2πR2ZLRb2b1[sinβ2-R1R2sinβ2]---(3)]]>H_th∞a＝[(1-x₂)V_u2lau_2a-(1-x₁)V_u1lau_1a+x₂V_u2gau_2a-x₁V_u1gau_1a]/g前盖板H_th∞a＝[(1-x₂)V_u2lbu_2b-(1-x₁)V_u1lbu_1b+x₂V_u2gbu_2b-x₁V_u1gbu_1b]/g后盖板(4)Hta=μaHt∞aHtb=μbHt∞b---(5)]]>H_ta∞＜H_tb∞         (6)H_ta＝H_tb         (7)约束条件：25°＜β₂＜60°          (8)0.537(ns100)5/6Qn3<b2<0.815(ns100)5/6Qn3---(9)]]>8(ns100)-0.5Qn3<b2<12(ns100)-0.5Qn3---(10)]]>3.68Qn3<b2<3.975Qn3---(11)]]>30°＜β₁＜40°            (12)0.58Q4Qn3Km12gH<b1<0.98Q3.5Qn3Km12gH---(13)]]>式中：μ——滑移系数；ψ——扬程系数；K_m1——修正系数；δ——系数，δ＝1.473φ^2.16；φ——几何参数；L_R——叶片弦长，LR=R2-R1sin(β1+β22);]]>b₁、b₂——叶轮进、出口宽度；D₁、D₂——叶轮进、出口直径；β₁、β₂——叶轮叶片进、出口安放角；n速，转/分；Q——设计工况点流量，米3/秒；H——设计工况点扬程，米；x——质量含气率，x＝m_g/mm_g——气相质量流量，m₁——液相质量流量，m——气液混合相质量流量，m＝m_g+m₁，V——绝对速度的圆周分量，u——圆周速度。