基于CFD的超臨界鍋爐給水泵變工況模擬及軸向力預測計算的中期報告中期報告一、選題背景超臨界鍋爐具有高效、環(huán)保、經(jīng)濟等優(yōu)點，是現(xiàn)代火電廠的主要設備之一。其中，給水泵作為鍋爐系統(tǒng)中的重要組成部分，其性能穩(wěn)定對于整個鍋爐系統(tǒng)的正常運行至關重要。在實際工況下，給水泵工作參數(shù)會受到各種因素的影響，如進口水溫變化、流量波動等，這些因素會直接影響到給水泵的軸向力，甚至可能導致泵的故障。因此，對于給水泵的變工況性能研究尤為重要。目前，CFD（ComputationalFluidDynamics）數(shù)值模擬技術已經(jīng)成為眾多工程領域的重要分析手段，尤其是在熱工領域，CFD技術已經(jīng)被廣泛應用于鍋爐、燃燒等領域的分析和優(yōu)化設計。針對超臨界鍋爐給水泵的變工況性能研究，采用CFD技術進行數(shù)值模擬研究，可以對泵內部流場、葉輪受力情況等進行精細分析，為泵的設計和優(yōu)化提供有力支持。二、研究目的本研究旨在采用CFD技術模擬超臨界鍋爐給水泵在不同工況下的內部流場情況，并結合葉輪受力分析，對于給水泵的變工況性能進行研究和分析。具體目標如下：1.基于CFD技術建立給水泵的數(shù)值模型，在不同工況下對其內部流場進行模擬和分析。2.分析不同因素對于給水泵軸向力的影響規(guī)律，并進行預測計算。3.對CFD模擬結果進行驗證，并根據(jù)分析結果對給水泵設計和優(yōu)化提供建議。三、研究內容1.給水泵數(shù)值模型建立基于CFD技術，建立超臨界鍋爐給水泵的三維模型。通過建立對應的幾何模型，確定泵的流道形狀、葉輪葉片數(shù)和形狀、入口和出口位置等參數(shù)，并確定計算區(qū)域和邊界條件等模型參數(shù)。2.變工況下的流場模擬采用CFD技術，對不同工況下的給水泵內部流場進行模擬和分析。在模擬過程中，考慮水的物性參數(shù)隨溫度、壓力變化而變化的影響，同時還需考慮水在流動過程中會產(chǎn)生的湍流效應等非線性特性。3.局部流量、壓力和速度分布分析根據(jù)CFD模擬結果，分析不同工況下泵的局部流量、壓力和速度分布情況，探究不同因素對于流場分布的影響規(guī)律。4.葉輪受力分析在分析流場分布的基礎上，結合葉輪的斷面特性和材料力學參數(shù)，計算葉輪在各工況下的受力情況，分析不同工況下的軸向力變化情況。5.計算結果驗證和優(yōu)化建議將數(shù)值模擬結果與實際測試數(shù)據(jù)進行對比，驗證模型的準確性，同時根據(jù)分析結果對于泵的設計和優(yōu)化提出具體的建議。四、研究進展截至目前，已完成了超臨界鍋爐給水泵的數(shù)值模型建立和流場模擬計算。目前正在對流場分布情況進行分析，并將其應用于葉輪受力分析和軸向力預測計算中。五、研究意義本研究采用CFD技術模擬超臨界鍋爐給水泵的變工況性能，可以對泵的內部流場、葉輪受力情況等進行精