具有固有安全特性的模块式高温气冷堆(high temperature gas-cooled reactor,HTGR)具有反应堆出口温度高的特点,可与闭式Brayton循环或Rankine循环耦合,实现高效率的发电。氦气透平压气机和主氦风机分别是与这2种循环耦合的高温气冷堆...具有固有安全特性的模块式高温气冷堆(high temperature gas-cooled reactor,HTGR)具有反应堆出口温度高的特点,可与闭式Brayton循环或Rankine循环耦合,实现高效率的发电。氦气透平压气机和主氦风机分别是与这2种循环耦合的高温气冷堆系统中的关键动力部件,该文针对氦气闭式Brayton循环,分别从稳态与动态特性2个方面揭示其内部循环机理;同时针对循环内核心部件氦气透平压气机,开展2.2 MW样机研制与120 MW商用氦气透平压气机设计。在主氦风机研制方面,顺利完成了10 MW高温气冷堆(HTR-10)主氦风机研制与高温气冷堆示范电站(HTR-PM)主氦风机研制,获得了主氦风机完整的性能数据。为进一步确保HTR-PM项目的顺利推进,搭建了主氦风机综合试验平台,同时测试了2种主氦风机(电磁轴承主氦风机和干气密封主氦风机)的性能。取得的研究成果体现了清华大学核能与新能源技术研究院在自主研发先进核能核心装备技术上取得了重大突破。展开更多
HTR-PM（high temperature reactor-pebblebed modules）主氦风机是高温气冷堆的重要部件,使用氦气作为工作介质。由于空间结构限制,主氦风机采用了自带风冷的一体化结构,通过专设冷却装置将电机热量带出。为了能针对性地设计辅助叶轮,...HTR-PM（high temperature reactor-pebblebed modules）主氦风机是高温气冷堆的重要部件,使用氦气作为工作介质。由于空间结构限制,主氦风机采用了自带风冷的一体化结构,通过专设冷却装置将电机热量带出。为了能针对性地设计辅助叶轮,需要得到电机冷却流道的流动特性和传热特性等热工参数。该文针对主氦风机特殊的冷却流道进行了实验研究,通过对氮气工质下的实验获得了HTRPM的特殊风冷系统的流动特性和传热特性,并向氦气工质下的特性进行类推。根据实验分析和理论计算,给出了冷却系统的优化方案。该方案将为下一步HTR-PM主氦风机辅助叶轮的设计和优化提供重要基础。展开更多
针对主氦风机结构,建立包括主氦风机叶轮和叶片扩压器的数值研究平台。利用该数值研究平台对主氦风机叶片扩压器进口安装角进行优化设计。结果表明,设计工况下,叶片扩压器的最优进口安装角为13°,此时主氦风机静压升254 k Pa,多变...针对主氦风机结构,建立包括主氦风机叶轮和叶片扩压器的数值研究平台。利用该数值研究平台对主氦风机叶片扩压器进口安装角进行优化设计。结果表明,设计工况下,叶片扩压器的最优进口安装角为13°,此时主氦风机静压升254 k Pa,多变效率达到91%。设定叶片扩压器进口安装角为13°,利用数值研究平台对主氦风机变流量特性进行研究。结果表明,设计流量下主氦风机性能最优,70%设计流量至120%设计流量为较优运行范围,120%设计流量至140%设计流量下压升不满足设计要求。展开更多
文摘HTR-PM（high temperature reactor-pebblebed modules）主氦风机是高温气冷堆的重要部件,使用氦气作为工作介质。由于空间结构限制,主氦风机采用了自带风冷的一体化结构,通过专设冷却装置将电机热量带出。为了能针对性地设计辅助叶轮,需要得到电机冷却流道的流动特性和传热特性等热工参数。该文针对主氦风机特殊的冷却流道进行了实验研究,通过对氮气工质下的实验获得了HTRPM的特殊风冷系统的流动特性和传热特性,并向氦气工质下的特性进行类推。根据实验分析和理论计算,给出了冷却系统的优化方案。该方案将为下一步HTR-PM主氦风机辅助叶轮的设计和优化提供重要基础。
文摘针对主氦风机结构,建立包括主氦风机叶轮和叶片扩压器的数值研究平台。利用该数值研究平台对主氦风机叶片扩压器进口安装角进行优化设计。结果表明,设计工况下,叶片扩压器的最优进口安装角为13°,此时主氦风机静压升254 k Pa,多变效率达到91%。设定叶片扩压器进口安装角为13°,利用数值研究平台对主氦风机变流量特性进行研究。结果表明,设计流量下主氦风机性能最优,70%设计流量至120%设计流量为较优运行范围,120%设计流量至140%设计流量下压升不满足设计要求。
