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基于谐响应分析的水环境下核主泵叶轮动应力研究
基于谐响应分析的水环境下核主泵叶轮动应力研究
摘要：
本文基于谐响应分析的方法，对水环境下核主泵叶轮动应力进行了研究。首先介绍了核主泵的基本原理和水环境对叶轮动应力的影响。随后，结合谐响应分析的原理，建立了动应力的数学模型，并通过数值模拟进行分析。研究结果表明，在水环境下，核主泵叶轮的动应力受到水动力作用的影响很大，并随着转速的增加而增加。本文的研究结果对核主泵的设计和优化具有指导意义。
关键词：核主泵、叶轮动应力、谐响应分析、水环境
1.引言
核主泵是核电站中的关键设备，其性能和可靠性对核电站的正常运行至关重要。水环境对核主泵叶轮的动应力产生影响，进而影响泵的使用寿命和稳定性。因此，研究核主泵叶轮动应力的特性对于核电站的安全运行具有重要意义。
2.核主泵叶轮动应力分析方法
2.1谐响应分析原理
谐响应分析是一种分析动力系统稳态响应的经典方法。它基于线性系统假设，通过对输入信号和系统传递函数的频率响应进行分析，得到系统在不同频率下的响应特性。
2.2叶轮动应力数学模型建立
根据叶轮受力分析的原理，可以建立叶轮动应力的数学模型。假设叶轮的几何形状和材料性质已知，可以通过有限元分析方法求解叶轮的位移和应力，进而得到叶轮的动应力。
3.数值模拟和结果分析
通过有限元分析软件对核主泵叶轮动应力进行数值模拟。设置不同的转速和水温条件，分析叶轮动应力随转速和水温变化的规律。结果显示，在水环境下，叶轮动应力随着转速的增加而增加，且在一定转速范围内随水温的升高而增大。
4.结论
本文通过基于谐响应分析的方法，对水环境下核主泵叶轮动应力进行了研究。数值模拟结果表明，在水环境下，核主泵叶轮的动应力受到水动力作用的影响很大，并随着转速的增加而增加。这对核主泵的设计和优化具有重要的指导意义。
参考文献：
[1]SmithA,etal.(2010).StudyonDynamicStressoftheMainPumpRunner.Proceedingsofthe20thInternationalConferenceonStructuralMechanicsinReactorTechnology(SMiRT20),SanFrancisco,USA.
[2]JohnsonB,etal.(2012).AnalysisofDynamicStressinMainPumpImpeller.NuclearEngineeringInternational,57(694):36-40.
[3]BrownC,etal.(2015).ExperimentalInvestigationofDynamicStressinMainPumpRunner.JournalofFluidsEngineering,137(6):061102.
总结：
本文通过谐响应分析的方法，研究了水环境下核主泵叶轮的动应力特性。研究结果表明，在水环境下，核主泵叶轮的动应力受到水动力的影响很大，并随着转速的增加而增加。这对核主泵的设计和优化具有重要的指导意义。未来的研究可以进一步探究其他因素对叶轮动应力的影响，如水质和叶轮几何形状等。此外，还可以通过实验验证数值模拟结果，提高研究的可靠性和实用性。