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作者：刘笑宇;王海民;李天斌;金乐;陈广福;季志远;施永涛;
单位：上海理工大学能源与动力工程学院;上海电气凯士比核电泵阀有限公司;
摘要：针对核岛化学和容积控制系统（RCV）上充泵不再承担高压安注任务及H-Q曲线陡峭化的设计要求，提出了一种高性能离心式上充泵水力模型设计方法。在单级初始模型泵（IMP）的基础上，增大叶轮出口直径和叶片出口角，减小出口宽度，并调整扩散器的结构参数，构建了DMP 1~#和DMP 2~#两种设计模型泵。同时，对3种泵进行全流量及在最大运行工况下的空化流动进行了分析。结果表明，相较于IMP,DMP 1~#和DMP 2~#的最佳效率点均向小流量偏移，且H-Q曲线的陡峭程度都有所提高，在流量70,48,32 m~3/h的运行工况下，DMP 1~#和DMP 2~#的扬程分别提高了14,22,24 m和20,31,33 m；基于熵产理论及Omega涡识别准则分析了泵内流场，其中，湍流耗散与壁面效应是流动损失的主要原因，且在小流量工况下，熵产主要由叶轮叶片压力面尾缘涡强化和叶轮与扩散器动静干涉诱导的流动分离引起；在流量为70 m~3/h最大运行工况下，DMP 1~#和DMP 2~#的必需汽蚀余量（NPSHr）分别为4.3,4.2 m，满足核电领域对NPSHr<7.8 m的技术规范要求。研究可为上充泵的设计优化及流动分析提供理论依据。
关键词：上充泵;;结构设计;;空化流动;;熵产理论;;Omega涡识别准则
基金资助：国家自然科学基金项目（52276034）
