基于湍流模型的核主泵空化特性研究

摘要

为评价不同湍流模型在核主泵空化性能预测中的精度,本文以CAP1400核主泵为研究对象,运用CFD软件ANSYS CFX在标准k-ε、RNG k-ε、SST k-ω三种湍流模型下进行空化模拟分析,并与试验对比研究.研究结果表明:在叶片中部到出口的超空化区域处汽泡体积分数最大,在汽泡体积分数为0.9时,RNG k-ε模型与SSTk刈模型预测汽泡分布更为均匀;标准k-ε模型进口高压区更小,同时RNG k-ε模型、SST k-ω模型在叶片背面出口边出现小范围的高压区,而标准k-ε模型基本上没有该高压区存在,标准k-ε模型在核主泵严重空化下的预测精度相对较差些;大流量与小流量工况下,标准k-ε模型和RNG k-ε模型可以适当提高空化预测的精确度,但多数工况下SST k-ω湍流模型的预测值与试验值最为接近.SST k-ω湍流模型对核主泵的空化数值模拟精度最高.