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核泵是一种工作在高温高压环境下输送高温介质的动力装置，在受到大的热负载时，往往会对核泵零部件轴承的寿命造成很大影响，造成轴承失效，从而引发核事故。
为了使泵向外部环境以及向上部轴封和轴承传递的热量控制在可接受范围内，保证泵组的安全可靠性，泵内设有保温-冷却系统。本文以某一型号的离心泵原型样机为研究对象，做了如下相关内容的分析和计算。
(1)介绍了核泵在核电系统中的作用与运行工况，核泵研究问题与研究现状以及课题研究内容与研究意义。
(2)介绍了核泵保温-冷却系统的结构，核泵的传热计算模型以及流动和传热的流-固耦合计算方法
(3)对核泵保温-冷却系统进行几何建模与网格划分，流体固体属性及边界条件设定，求解设置及收敛条件。为了检验保温-冷却系统数值模拟计算的可靠性，本文采用某企业设计的保温-冷却实验系统测得各监测点在三种实验工况下的实验数据，然后将对应工况下数值模拟后得到的各监测点温度的计算结果与实验数据进行对比分析后，发现两组数值相差较小，可以确定目前该计算方法能够较好地预测核泵保温-冷却系统的温度分布情况，与实验数据有较好的一致性。
(4)研究了冷却气体参数（包括冷却气体温度和进气口流速）对轴端温度的影响，得到以下结论:冷却气体温度与轴端截面的温度存在线性关系，轴端截面的温度随着冷却气体温度的下降而成比例下降;随着冷却气体进气口流速的增大，轴端温度减小，但是，它们不是线性关系，而是轴端温度减小的幅度越来越小。此外，将冷却气体进气口流速设为0，得到此时的轴端、泵盖截面温度分布云图，从计算结果可知此时轴端温度以及泵盖温度均高于设计要求的温度，进而可以看出冷却器通过强制风冷，提高换热效率，从而使泵盖、泵轴端温度达到设计要求。
(5)研究冷却器散热片对核泵传热的数值影响。从计算结果可知，冷却器散热片在加强散热，减小轴端温度方面起到一定作用。随着冷却器散热片高度的增加，开始温度减小幅度大，之后减小幅度逐渐变小，直到最后趋于平缓，在冷却器散热片高度位于21cm之后，散热效果就基本上不增加了，所以可以把冷却器散热片高度设为21cm。
(6)研究了屏蔽套翅片对核泵传热特性的影响。从计算结果可知，屏蔽套翅片对核泵传热特性影响很大，可以减弱高温介质的辐传热，而增加屏蔽套翅片的层数，效果会更好。
本文在以上内容的基础上针对某一型号的离心泵原型样机，总结出了一套热平衡计算方法，并且通过实验进行了验证，确保了该方法的稳定可靠。为以后对于该泵的各种研究提供了可供参考的热平衡计算方法。本文研究的保温-冷却参数、冷却器散热片参数以及屏蔽套翅片的数目对核泵传热特性的影响可为后续核泵的设计提供可靠的理论指导。
为了使泵向外部环境以及向上部轴封和轴承传递的热量控制在可接受范围内，保证泵组的安全可靠性，泵内设有保温-冷却系统。本文以某一型号的离心泵原型样机为研究对象，做了如下相关内容的分析和计算。
(1)介绍了核泵在核电系统中的作用与运行工况，核泵研究问题与研究现状以及课题研究内容与研究意义。
(2)介绍了核泵保温-冷却系统的结构，核泵的传热计算模型以及流动和传热的流-固耦合计算方法
(3)对核泵保温-冷却系统进行几何建模与网格划分，流体固体属性及边界条件设定，求解设置及收敛条件。为了检验保温-冷却系统数值模拟计算的可靠性，本文采用某企业设计的保温-冷却实验系统测得各监测点在三种实验工况下的实验数据，然后将对应工况下数值模拟后得到的各监测点温度的计算结果与实验数据进行对比分析后，发现两组数值相差较小，可以确定目前该计算方法能够较好地预测核泵保温-冷却系统的温度分布情况，与实验数据有较好的一致性。
(4)研究了冷却气体参数（包括冷却气体温度和进气口流速）对轴端温度的影响，得到以下结论:冷却气体温度与轴端截面的温度存在线性关系，轴端截面的温度随着冷却气体温度的下降而成比例下降;随着冷却气体进气口流速的增大，轴端温度减小，但是，它们不是线性关系，而是轴端温度减小的幅度越来越小。此外，将冷却气体进气口流速设为0，得到此时的轴端、泵盖截面温度分布云图，从计算结果可知此时轴端温度以及泵盖温度均高于设计要求的温度，进而可以看出冷却器通过强制风冷，提高换热效率，从而使泵盖、泵轴端温度达到设计要求。
(5)研究冷却器散热片对核泵传热的数值影响。从计算结果可知，冷却器散热片在加强散热，减小轴端温度方面起到一定作用。随着冷却器散热片高度的增加，开始温度减小幅度大，之后减小幅度逐渐变小，直到最后趋于平缓，在冷却器散热片高度位于21cm之后，散热效果就基本上不增加了，所以可以把冷却器散热片高度设为21cm。
(6)研究了屏蔽套翅片对核泵传热特性的影响。从计算结果可知，屏蔽套翅片对核泵传热特性影响很大，可以减弱高温介质的辐传热，而增加屏蔽套翅片的层数，效果会更好。
本文在以上内容的基础上针对某一型号的离心泵原型样机，总结出了一套热平衡计算方法，并且通过实验进行了验证，确保了该方法的稳定可靠。为以后对于该泵的各种研究提供了可供参考的热平衡计算方法。本文研究的保温-冷却参数、冷却器散热片参数以及屏蔽套翅片的数目对核泵传热特性的影响可为后续核泵的设计提供可靠的理论指导。