流線曲率法計算核主泵葉輪流場的開題報告摘要：本文介紹了流線曲率法計算核主泵葉輪流場的研究，著重分析了該方法在計算主泵葉輪流場時的關(guān)鍵步驟和注意事項。首先，介紹了流線曲率法的基本原理和計算思路，然后詳細(xì)講解了該方法在計算主泵葉輪流場時的流程，包括模型準(zhǔn)備、計算網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)定、計算迭代等步驟。最后，使用該方法計算了一個典型主泵葉輪的流場，并將計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行對比分析，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，流場計算，模型準(zhǔn)備，計算網(wǎng)格劃分，邊界條件設(shè)定，計算迭代。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，其正常運行對維持核電站的穩(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，其流場特性的分析和優(yōu)化對主泵性能的提高和運行的穩(wěn)定性都有著重要的影響。因此，研究主泵葉輪流場特性已成為核電站運行和維護的重要課題。目前，計算流體力學(xué)（CFD）方法已經(jīng)成為主泵葉輪流場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)量守恒和動量守恒方程來計算流場。但是，沿流線積分法需要在每個求解點上格點化，網(wǎng)格化程度相對較高，所以其計算量較大。而流線曲率法則適應(yīng)范圍較廣，計算精度也較高，因此在實際應(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)系的流場計算方法，其基本原理是根據(jù)流線曲率來計算流場。流線坐標(biāo)系與笛卡爾坐標(biāo)系不同，通過該坐標(biāo)系使得計算區(qū)域內(nèi)的流場具有較為規(guī)則的流線分布，且對于邊界的流線坐標(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，從而得到流場的解析式。若在流場中一點的流線曲率已知，則可通過求解該點到邊界的距離和流線坐標(biāo)來計算該點的流場速度和壓力等參數(shù)。三、流線曲率法計算主泵葉輪流場在計算主泵葉輪流場時，流線曲率法的流程如下：1.模型準(zhǔn)備在計算前，需要對主泵葉輪進行求解區(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動狀態(tài)，確定流場的邊界條件。其中，壓力和流速是主要的邊界條件，還需確定流動的穩(wěn)定性條件，如湍流模型的選擇等。4.計算迭代將邊界條件輸入流場計算軟件中，根據(jù)流線曲率法的原理求解流場。計算過程中需進行迭代，直至求解精度滿足要求。四、計算結(jié)果分析使用流線曲率法計算了一個典型的主泵葉輪流場，并與實驗數(shù)據(jù)進行了對比。計算結(jié)果表明，該方法可以較準(zhǔn)確地預(yù)測主泵葉輪流場的基本特性。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算結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在進行流場計算時，需根據(jù)具體情況對計算參數(shù)進行精細(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)上的流場計算方法，適用于對流場中流線分布比較規(guī)則的