东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (3): 383-386.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.03.017

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核电循环泵轴承冷却风扇结构及其流场分析

吴明哲1， 王晓冬1， 孙德臣2   

  1. (1. 东北大学 机械工程及自动化学院， 辽宁 沈阳110819； 2. 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司， 辽宁 沈阳110869)
  • 收稿日期:2015-01-04 修回日期:2015-01-04 出版日期:2016-03-15 发布日期:2016-03-07
  • 通讯作者: 吴明哲
  • 作者简介:吴明哲(1975-)，男，朝鲜平壤人，东北大学访问学者，朝鲜金策工业综合大学副教授； 王晓冬(1963-)，男，辽宁铁岭人，东北大学教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    国家高技术研究发展计划项目(0209007141320 ).

Structure and Flow Field Analysis of Bearing Cooling Fans of the Circulating Cooling Water Pump in a Nuclear Power Plant

WU Ming-zhe1， WANG Xiao-dong1， SUN De-chen2   

  1. 1. School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China;2. Shenyang Blower Works Group Nuclear Pump Co.，Ltd.， Shenyang 110869， China.
  • Received:2015-01-04 Revised:2015-01-04 Online:2016-03-15 Published:2016-03-07
  • Contact: WU Ming-zhe
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摘要： 核电站冷却水循环泵在高温环境下工作，泵轴承受到很大的热负载，其工作可靠性至关重要.为降低轴承工作温度、保证轴承安全工作，在泵轴系统上设置了冷却装置.提出了泵轴承冷却用轴流式风扇的结构，建立了风扇结构的BFGS优化计算方法，采用计算流体力学软件FLUENT对风扇流场进行了数值分析.数值模拟结果表明，基于BFGS设计方法得到的冷却风扇性能有较好的设计计算精度，能够满足核电站冷却水循环泵轴承冷却的要求，该计算方法方便可行.

关键词: 核泵, 轴承冷却, 风扇结构, BFGS方法, 流场分析

Abstract: The circulating cooling water pump in a nuclear power plant operates in a high temperature environment， and the pump bearing receives a large amount of heat load， so the work reliability is of great importance. To reduce the bearing’s working temperature and ensure its safe operation， a cooling device should be installed in the pump system. The structure of the bearing’s axial flow cooling fan in the pump was proposed， and the optimum design method of the bearing’s axial flow cooling fan in the pump was established. For the fan blades， the optimized calculation using BFGS algorithm was proceeded. A simulation verification of the system was proposed by using FLUENT， whose results showed that the design method is suitable for the bearing’s axial flow cooling fan design in circulating cooling water pumps in a nuclear power plant.

Key words: nuclear pump, bearing cooling, fan structure, BFGS method, flow field analysis

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