2026年 01期
“玲龙一号”电动主给水泵组技术及应用综述
赵芳;屈婷婷;高国红;陈柏元;“玲龙一号”作为我国自主研发的小型模块化反应堆，有效弥补了大型核电机组的应用空白，其一体化设计显著提升了反应堆固有安全性。电动主给水泵组作为其二回路给水系统的关键设备，在技术参数、结构设计及调速模式等方面开创了二回路主给水泵组的全新范例。在研制过程中，相继开展了热-固耦合分析、热态耐久运转、动态性能测试、惰转性能测试等多项分析和试验，使得泵组的安全可靠性得到充分验证。研究为“玲龙一号”工程应用提供了技术支撑，也为后续小型模块化反应堆给水系统的设计、优化及工程实践提供了重要参考。
基于熵产理论的大型潜水贯流泵能量损失特性研究
吕兆宇;徐乃江;张德胜;石磊;为了研究贯流泵内流态及其诱导的能量损失特性，采用计算流体动力学方法对某一潜水贯流泵在不同流量下的复杂流动进行数值计算。基于三维非定常计算及熵产理论，分析了不同流量工况下贯流泵内复杂涡流及能量损失分布。结果表明：相较于额定工况，小流量工况下流场品质较差，总能量损失最大，主要由脉动熵产及壁面熵产诱导；随着流量的增大，由于流体速度方向的变化，叶轮高熵产区域从背面出口处转变为工作面进口处，而导叶叶片的流动分离则从背面进口处转至工作面进口处；由于复杂的间隙流动，叶片轮缘壁面及转轮室壁面较大的熵产是小流量下叶轮段壁面熵产较大的主要原因。研究所得到的机理性和现象结论能够为贯流泵设计及流动控制方法提供指导。
基于反问题设计的离心泵分层优化设计研究
王超;沈振华;吴鑫;王鹏;管凌翔;离心泵广泛应用在大型水电站建设、城市集中供热系统等众多关键领域中。文中以一台大型离心泵为研究对象，运用反问题设计理论对叶轮展开研究，将叶轮子午面及叶片载荷等关键参数作为优化的输入条件，以同时提升叶轮汽蚀性能和效率作为首要目标，采用改进型遗传算法针对叶轮开展子午面-叶片载荷分层优化，得到了兼顾效率和汽蚀性能的模型。试验结果表明，优化模型在60%～80%额定流量区间内单调递减，扬程的稳定性优于原始模型，NPSH3于80%额定流量点和额定流量点分别下降了10.6 m和1.28 m,充分验证了该优化方法的可行性与有效性。
短叶片周向偏置对低比转速离心泵性能及内流场影响研究
李玉婷;陆胜;吴娟;王凯;尤保健;低比转速离心泵易出现射流-尾流等不稳定流动，导致效率偏低。采用长短叶片是常见的改善方法，为了研究短叶片偏置位置对离心泵性能的影响，以一台比转速为60的离心泵为研究对象，设计三种短叶片周向位置方案：居中、偏置+20°和偏置-20°。采用数值模拟方案，分析短叶片不同偏置位置对低比转速离心泵性能的影响。研究结果表明：偏置+20°即短叶片偏向长叶片吸力面的方案整体性能最优，该方案内部流场顺畅，能有效改善叶轮内速度分布均匀性、降低流动分离、削弱尾流强度、平衡叶片载荷。短叶片偏向吸力面一定角度是一种有效的优化设计方法，为低比转速离心泵的设计提供了理论依据。
LPG地下水封洞库永磁潜液泵汽蚀抑制与机理研究
李玉忠;孙琪;孙雪莹;符伟;林斌;高秀宝;黄敬东;以LPG水封洞库中的永磁潜液泵为研究对象，该泵安装在洞库竖井管道内，负责输送对温升敏感且易汽化的LPG液体。为防止泵送介质在输送过程中发生汽化，进而引发泵的汽蚀问题，影响泵的运行稳定性，结合潜液泵的结构和安装特点，采取了多项技术措施。首先，采用高效永磁驱动电机，有效控制电机运转时对周围介质的温升；其次，控制电机外径尺寸，增大电机外径与竖井管环形腔体的空间，降低泵送介质的流动速度；最后，结合CFD流场分析计算，进一步提升泵首级叶轮的抗汽蚀性能。通过多重技术方案的叠加优化设计，有效增加了LPG潜液泵避免汽蚀的安全裕度，显著提升了泵运行的可靠性和稳定性，同时为泵送易汽化介质的设计提供了优化方向。
核主泵转子端面直齿齿根角对其啮合精度的影响分析
李阳;董富弟;苏舒;百万千瓦级轴封型核主泵转子用端面直齿属于成形磨削，精度要求很高。影响端面直齿连接精度的因素很多，文章以齿根角β1作为切入点，通过公式定量分析了齿根角参数的变化对端面直齿啮合精度的影响规律，用以指导端面直齿设计和制造过程中关键参数的确定。通过引入端齿节面与端齿轴心夹角β的定义，研究了0°<β<180°情况下端面直齿的通用设计参数和啮合规律，并尝试得出β设计=90°时齿根角β1与最大啮合齿隙Δt_β的关系公式。成功总结出了β设计=90°时，最大齿隙Δt_β和齿根角允差Δβ1的计算公式，对端面直齿的设计、加工和检验有一定的借鉴意义。
船用泵的优化设计与试验验证
刁成杰;刘玉莹;卢智贤;由于某型船用泵无法满足更高扬程的要求，根据工程实际和理论扬程公式，整理汇总了可提高扬程的数个方案，并结合前人研究初步确定了优化方案。基于CFD仿真对新的水力模型进行了数值模拟验证，并对样机进行了试验验证，验证结果均证明优化后的水力模型满足设计要求。整个开发过程高效且低成本，可为同类产品优化设计提供参考。
不同含气率条件下透平密封环动力特性影响转子稳定性的作用机理研究
周亚东;针对转子系统失稳问题，提出一种基于密封环流体动压支承特性的稳定性量化分析方法。通过引入宽径比β、间隙比γ、压差系数ψ和雷诺数Re等无量纲参数，构建了密封环支承刚度/阻尼的预测模型，并建立了密封环动力支承特性(阻尼主导型、刚度主导型、混合过渡型)的分类准则。采用数值计算与试验验证相结合的方法，系统研究了不同含气率条件下透平密封环动力支承特性对转子稳定性的影响规律。研究表明：含气率增加会降低密封环支承刚度，使转子一阶临界转速趋近工作转速，振动显著增大；阻尼主导型密封环支承的轴系稳定性明显优于刚度主导型，为实际工程中密封环选型与间隙设计提供了理论依据。
改变立式悬吊泵支撑结构件固有频率的方法研究
李金才;赵强;张清喜;战继成;针对现有电厂用立式凝结水泵普遍存在变频工况运行时振动超标的问题，提出了两种简单有效的解决方案。根据某电厂发电机组立式凝结水泵变频振动超标的改造实例，通过ANSYS有限元计算方法，对整机系统进行模态分析；对泵的振动情况进行现场检测，深入分析振动超标的影响因素，对电机支架等部件进行结构改型。经过试验验证，振动幅值较原始结构降低幅度超过50%。通过优化方法确立的新结构，其固有频率基本已偏离共振区，达到优化设计目的，为今后解决凝泵变频振动问题提供了有益参考。
排污泵入口导流装置的设计及试验研究
王维;张驰;钱辉;王俊华;排污泵站在低水位运行时，容易出现水泵进水条件恶化，而导致水泵振动、噪声加剧，对叶轮及轴系造成损坏。文中采用CFD分析方法，基于Realizable k-ε湍流模型，对低水位泵进口流态进行分析，以水泵进口轴向速度分布均匀度和涡流角为评价标准，优化设计出一种适用于排污泵的防旋板，经计算，该防旋板对于改善泵进口流态具有明显效果。同时将设计出的防旋板进行了物理模型试验，对比观测了未安装防旋板和安装防旋板后水泵的进水流态，验证了防旋板对于抑制泵吸入漩涡的效果。该成果可供排污泵站设计参考。