密封口环间隙对核主泵CAP1400瞬态特性的影响＊

周路圣 刘海涛 辛建池 闫勇岐 王晓放

（1.大连理工大学能源与动力学院；2.大连海事大学船舶与海洋工程学院）

0 引言

核电作为一种新兴可持续利用清洁能源一直在世界许多国家大力发展[1-2]，而核主泵作为核反应堆一回路中唯一的旋转机械，面临长期使役，高温高压和强辐射的恶劣运行环境，需要苛刻的高可靠性水动力性能。其中核主泵密封间隙泄漏流动与其过流部件主流流动的交互作用，形成核主泵叶轮和导叶内部复杂的旋涡结构以及不稳定的瞬态流动，给核主泵的安全可靠性带来致命的威胁。

目前国内外对于泵内部流场的非定常研究主要集中在叶轮与导叶之间的动静干涉，由于叶轮与导叶的相对运动，使得叶轮出口尾迹的周期性干扰内部压力场，使得叶片表面静压发生周期性变化，造成叶片疲劳损失，影响机组安全运行[3]。蒋庆磊、吴大转等[4]主要关注瞬态工况和不同流量情况下离心泵内部的压力脉动特性，通过非定常的数值计算结果，重点分析叶轮出口截面处的压力脉动情况及压力变化趋势。国外一些学者[5-6]通过大涡模拟的方法，研究非设计工况下及瞬态工况下混流泵内部的压力脉动特性，并分析混流泵内部不稳定流动特性的产生和影响因素。

除了国内外学者对泵内部主流非定常流场进行详细研究[7-10]，还有其他一些学者对叶片叶顶间隙以及密封腔室泄漏流对主流流动的交互影响做了不少研究。……