информацияenglish
Материалы конференции

Волков В.Ю. Голибродо Л.А. Крутиков А.А. Кудрявцев O.В. Надинский Ю.Н Скибин А.П.

Разработка CFD модели ГЦНА

В ОКБ «ГИДРОПРЕСС» разработана CFD модель проточной части главного циркуляционного насосного агрегата (ГЦНА). Расчетная область включает в себя проточные части всасывающего патрубка, сферического корпуса, рабочего колеса, направляющего аппарата, напорного патрубка, подводящих и отводящих трубопроводов. Для учета обратного тока из напорной во всасывающую область в расчетную область включен зазор между роторной и статорной частями. Расчетная сетка состоит из полиэдрических контрольных объемов (КО) и насчитывает 20 млн. расчетных КО. Математическая модель состоит из уравнений Навье-Стокса осредненных по Рейнольдсу и уравнения неразрывности. Для моделирования турбулентного течения применяется k-ε Realizable модель турбулентности. Использованные в расчетном моделировании схемы дискретизации по пространству конвективных членов и по времени нестационарных членов имеют 2-ой порядок точности.

Для учета вращательного движения рабочего колеса используются следующие технологии: moving reference frame (MRF) - вращающаяся система координат и rigid body motion (RBM) - вращающееся твердое тело. Технология MRF моделирует вращение рабочего колеса путем добавления к скорости теплоносителя в межлопаточных каналах рабочего колеса переносной скорости и учитывает инерционные силы и силы Кориолиса, действующие в потоке теплоносителя в межлопаточных каналах рабочего колеса. Технология RBM моделирует вращения рабочего колеса путем поворота на каждом шаге по времени стенок рабочего колеса на соответствующий угол. При этом на каждом шаге по времени расчетная сетка обновляется в области контакта роторной и статорной частей.

С помощью разработанной CFD модели проведена серия расчетов, в результате которых получены распределения давления и модуля вектора скорости в расчетной области. Расчеты проводились в два этапа. На первом этапе применялась технология MRF для получения стационарного решения. На втором этапе применялась технология RBM, которая в качестве начального приближения использовала данные полученные на первом этапе. В результате выполненного расчетного исследования получена рабочая характеристика ГЦНА, сопоставление которой с результатами эксперимента показали хорошее совпадение.

Полная версия (русский)