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基于CFD的超临界锅炉给水泵变工况模拟及轴向力预测计算的中期报告中期报告一、选题背景超临界锅炉具有高效、环保、经济等优点，是现代火电厂的主要设备之一。其中，给水泵作为锅炉系统中的重要组成部分，其性能稳定对于整个锅炉系统的正常运行至关重要。在实际工况下，给水泵工作参数会受到各种因素的影响，如进口水温变化、流量波动等，这些因素会直接影响到给水泵的轴向力，甚至可能导致泵的故障。因此，对于给水泵的变工况性能研究尤为重要。目前，CFD（ComputationalFluidDynamics）数值模拟技术已经成为众多工程领域的重要分析手段，尤其是在热工领域，CFD技术已经被广泛应用于锅炉、燃烧等领域的分析和优化设计。针对超临界锅炉给水泵的变工况性能研究，采用CFD技术进行数值模拟研究，可以对泵内部流场、叶轮受力情况等进行精细分析，为泵的设计和优化提供有力支持。二、研究目的本研究旨在采用CFD技术模拟超临界锅炉给水泵在不同工况下的内部流场情况，并结合叶轮受力分析，对于给水泵的变工况性能进行研究和分析。具体目标如下：1.基于CFD技术建立给水泵的数值模型，在不同工况下对其内部流场进行模拟和分析。2.分析不同因素对于给水泵轴向力的影响规律，并进行预测计算。3.对CFD模拟结果进行验证，并根据分析结果对给水泵设计和优化提供建议。三、研究内容1.给水泵数值模型建立基于CFD技术，建立超临界锅炉给水泵的三维模型。通过建立对应的几何模型，确定泵的流道形状、叶轮叶片数和形状、入口和出口位置等参数，并确定计算区域和边界条件等模型参数。2.变工况下的流场模拟采用CFD技术，对不同工况下的给水泵内部流场进行模拟和分析。在模拟过程中，考虑水的物性参数随温度、压力变化而变化的影响，同时还需考虑水在流动过程中会产生的湍流效应等非线性特性。3.局部流量、压力和速度分布分析根据CFD模拟结果，分析不同工况下泵的局部流量、压力和速度分布情况，探究不同因素对于流场分布的影响规律。4.叶轮受力分析在分析流场分布的基础上，结合叶轮的断面特性和材料力学参数，计算叶轮在各工况下的受力情况，分析不同工况下的轴向力变化情况。5.计算结果验证和优化建议将数值模拟结果与实际测试数据进行对比，验证模型的准确性，同时根据分析结果对于泵的设计和优化提出具体的建议。四、研究进展截至目前，已完成了超临界锅炉给水泵的数值模型建立和流场模拟计算。目前正在对流场分布情况进行分析，并将其应用于叶轮受力分析和轴向力预测计算中。五、研究意义本研究采用CFD技术模拟超临界锅炉给水泵的变工况性能，可以对泵的内部流场、叶轮受力情况等进行精

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