铅铋快堆主泵卡滞工况流场特性数值分析揭示液压部件运行风险

液压缸选型计算器 →

铅铋快堆一回路中，反应堆冷却剂泵的运行状态直接关系到冷却剂循环的连续性。当泵轴发生卡滞，瞬态过渡过程中的水动力特性会呈现与稳态运行明显不同的面貌。相关研究以反应堆一回路三维简化模型为对象，通过管路阻力匹配的动态调节方式建立闭式等效流场，并借助计算流体动力学方法对卡滞事故工况展开瞬态数值模拟，重点观察卡轴瞬间叶轮与导叶的压力云图分布、流场结构变化以及压力脉动特性，据此梳理其对泵性能的影响机制。

卡轴后的外特性变化

模拟结果显示，卡轴一旦发生，流量、扬程与扭矩均出现急剧下降。这一组参数同步走低，说明泵的做功能力在短时间内被大幅削弱，一回路冷却剂的输送条件随之恶化。对于以铅铋为冷却介质的快堆系统而言，这种外特性的快速衰减是判断事故进程的重要切入点。

内部流场与压力脉动特征

叶轮停转之后，内部流场受到严重扰动，压力分布呈现出极度不均的状态。原本依靠叶轮旋转维持的有序流动结构被打破，导叶区域的流动形态也随之改变。压力脉动特性在卡滞过渡过程中表现出与正常工况不同的规律，这些脉动信息为理解泵内非定常流动的发展提供了依据。研究通过对压力云图与流场结构的对照分析，将卡轴时刻的流动细节与性能变化联系起来，形成对卡滞事故影响机制的完整描述。

从工程视角看，上述分析所采用的闭式等效流场构建思路与瞬态数值模拟方法，为评估反应堆冷却剂泵在卡滞这类极端工况下的水力行为提供了可参考的技术路径。所获得的压力分布与脉动特征数据，也有助于后续围绕泵组安全运行开展更细致的流动机理探讨。