external characteristic test;simulation

核主泵简称核反应堆冷却剂主循环泵,是核岛内唯一旋转设备．核主泵启动过程属于过渡过程,因为短时间内伴随着巨大的压力脉动和冲击,容易引起泵组密封和管道的破坏．当主泵的密封破坏而产生泄露时,或冷却剂回路中任一管路的破裂产生失水事故时,冷却剂压力将会变化,当压力下降时,冷却剂则可能形成蒸汽和液态两相状态,当这种2相混合物通过主泵时可以极大地影响泵的性能,影响主泵输送冷却剂的能力[1],热量不能及时排出,致使堆芯融化,从而扩大核事故．因此,深入研究核主泵启动过渡过程可起到巩固核主泵安全性的要求．

近年来，国内外学者相继开展对各种泵的过渡过程研究,国外学者主要通过试验研究分析离心泵启动过程,CHALGHOUM等[2]和ELAOUD等[3]通过离心泵开机试验表明阀门开度、叶片数、进出口管径等对离心泵开机时间有影响．国内学者通过启动过程外特性试验和数值模拟结合来完成研究,其中,李志峰等[4-5]、吴大转等[6]、杨从新等[7]通过对离心泵启动过程进行试验测试和数值模拟,表明数值模拟的结果与试验结果有较好的一致性,证明离心泵的启动过程可以通过数值模拟来完成计算.李伟等[8]基于准稳态假设对混流泵启动特性分析并将PIV测量的瞬态内部流场进行对比,结果表明瞬态PIV测量呈现出明显不同于准稳态工况的瞬态效应,准稳态假设并不能全面真实体现混流泵启动过程的瞬态过程特性．ZHU等[9]通过将离心泵开机试验的外特性结果作为数值模拟的边界条件得到内部流场化规律较符合真实的离心泵内部流动规律,表明将开机过程外特性作为边界进行数值模拟是可行的.汤跃等[10]通过模拟离心泵外特性试验和数值模拟相结合证实转动惯量越大,开机过程消耗的时间越长．对于叶轮内部流动不稳定研究:潘中永等[11]通过数值模拟研究斜流泵在小流量工况下的不稳性,结果表明旋涡是造成叶轮内部流动不稳定的主要因素;黎义斌等[12]通过数值模拟分析了混流泵内部流动不稳定特性,结果表明叶轮与导叶流道内液流的失速效应使叶轮叶片表面和导叶叶片入口轮毂侧产生大尺度的旋涡结构,是造成混流泵内部不稳定的主要原因．针对核主泵过渡过程研究可参考的文献不多,王秀礼等[13-14]通过研究变流量和停机过渡过程表明在非设计工况下核主泵的压力脉动沿圆周方向分布并不均匀，不同转动惯量对停机过程中流道内的涡量变化情况不同．

塑性混凝土所用黏土以泥浆形式加入。首先根据塑性混凝土配合比中黏土与水的比例搅拌泥浆，每次搅拌时间控制在1小时左右，确保黏土完全溶解。在泥浆出机口处检测泥浆密度、黏度、含砂量指标，符合要求后储存在泥浆池内。搅拌混凝土时，将泥浆池内的泥浆用空压机搅动，确保泥浆指标与按配合比搅拌的泥浆指标相近。根据每次搅拌的混凝土所需泥浆及进入混凝土搅拌系统泥浆的流量，利用混凝土搅拌控制器按时间控制泥浆的加入。混凝土搅拌采用集中拌制。

可以看到,国内外学者对泵的过渡过程下运行做了大量的试验研究,尤其在瞬态启动过程内部流场计算方面取得了丰硕的研究成果．但是,核主泵由于结构的特殊性和试验成本太高,仅根据现有的研究内容,往往不能很好地了解不同启动加速度对启动过渡过程叶轮内部流动影响．文中通过改变模型泵的启动加速度获得特性曲线,通过相似换算获得核主泵启动特性曲线,将核主泵启动特性曲线作为数值模拟的边界条件,对核主泵启动过渡过程的叶轮内部流场进行模拟及分析．

WJ-III地图工作站发明了图数可拆分地图模型，原创了2500多个地图自动综合和制图智能算子，一键式操作简化制图综合的流程和操作步骤，生产人员在进行数据编辑的过程中发现有一些普遍的编辑工作可以通过优化缩编软件实现，因此通过优化软件，调整算法来减少后期的人工编辑量，提高了项目的工作效率。

1 试验装置及结果分析

核主泵瞬态性能试验台主要由3部分构成:模型泵装置及闭式管路系统、4个不同转动惯量的飞轮(经过平衡仪器检测过)、各种测量仪器及数据采集仪器．其中,模型泵设计流量Qn=104 m3/h,扬程HM=3.6 m,转速n=1 480 r/min,比转速ns=351,与核主泵尺寸比为5.56;最大和最小飞轮的转动惯量约分别为0.75，0.15 kg·m2.流量的测量采用南京迪泰仪表机电设备有限公司生产的LWGY型涡轮流量传感器,涡轮流量计通径为DN125,输出4～20 mA电流信号,采集精度为0.5级,瞬时流量信号通过北京阿尔泰科技发展有限公司生产的USB3200型数据采集卡来完成收集.

随着社会发展进步，以及环境污染等各种因素影响下，肺部真菌感染发生率呈持续性上升发展趋势，对患者的正常生活、生活质量以及身心健康均造成较严重影响。肺部真菌感染患者主要症状包括疼痛、原发症状发热以及不同程度的呼吸困难等，且无特异性，因此早期诊断、早期治疗该疾病的难度较大。采取何种检查方法可以更有利于早期诊断、早期有效鉴别肺部真菌感染，以提高临床治疗效果十分重要。本次研究工作旨在探讨CT在诊断与鉴别肺部真菌感染中的可行性研究。现报道如下。

[ 9 ] ZHU Zuchao, GUO Xiaomei, CUI Baoling, et al. External characteristics and internal flow features of a centri-fugal pump during rapid startup period [J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2011, 24(5): 798-804.

Li、Na、Mg、Ca单元素标准储备溶液(标准溶液编号分别为GSB G 62001a-90、GSB G 62004-90、GSB G 62005-90、GSB G 62012-90，生产单位为钢铁研究总院)：1000mg/L；Li、Na、Mg、Ca混合标准工作溶液：100mg/L，由Li、Na、Mg、Ca单元素标准储备溶液逐级稀释而成。

  

图1 试验管路图及不同转动惯量飞轮实物图

 

Fig.1 Test tube diagram and flywheel with different

 

moments of inertia

  

图2 启动特性图

 

Fig.2 Starting characteristic diagram

结合图2a和图2b可知:启动加速度为amax最先完成启动过渡过程,其中,流量到达稳定值的时间约1.8 s,转速达到稳定值约1.4 s,与此同时,启动加速度为amid和amin时流量大小分别为0.70Qd和0.45Qd,最终,启动加速度为amid和amin先后完成启动过渡过程,其流量达到稳定值的时间分别为4.5 s和8.5 s,转速到达稳定值的时间分别为4.1 s和8.1 s.

由此可知:启动加速度大,启动过渡过程时间短;转速比流量提前到达稳定值,且提前时间大小与启动加速度无关;启动过程中转速与时间的曲线比较光滑,不受转动加速度影响,而流量与时间曲线随启动加速度变大而变得不光滑,可能由于启动过程转速的变化规律主要受动力装置影响,而流量的变化受管路及泵内部流量影响．

2 数值模拟

2.1 计算模型及网格划分

研究对象是AP1000核主泵,输送介质为清水．核主泵主要参数:流量Q=17 886 m3/h,扬程H=111.3 m,转速n=1 480 r/min,设计压力为17.1 MPa,比转速为344．采用PRO/E软件生成三维计算区域模型,整个核主泵水体依次为进口段、叶轮(转动)、导叶、压水室、出口段．采用ICEM CFD对核主泵过流部件进行六面体结构网格划分．核主泵水体部分三维造型及网格如图3所示．

  

图3 三维造型及网格

 

Fig.3 Three-dimensional modeling and main grid

3组计算方案所得扬程与网格方案对应关系如图4所示.从图中可以看出,当采用方案1网格数量时,泵的计算扬程为106.17 m；采用方案2时,计算扬程为110.41 m；方案3的扬程计算值为110.63 m．由此可知,当水体网格数超过260 万后,核主泵在额定工况点计算所得扬程的变动将小于0.5%.过多网格数会占用大量的计算机资源,需要更高配置的计算机且花费较长的计算时间,为保证计算的准确性与经济性,网格数量在接近260 万左右时较为合适,文中的计算模型采用方案2的结构网格．

 

表1 各方案网格及节点数Tab.1 Number grid and node for programs

  

方案叶轮导叶泵壳进口段总体方案1网格数 560407 6877741271130974742616785节点数519415634075358247927001604437方案2网格数1542212123893021828742159825179998节点数147768711576515347931985493368680方案3网格数2572332182597828957363697207663766节点数247421717213467540983561365305797

为了确保上述划分的各部分水体的结构网格满足计算需要,应对该模型的网格无关性进行研究．文中选用3种不同疏密程度、网格尺寸的方案对核主泵水体部分进行网格划分,得到3组计算方案如表1所示．

  

图4 各方案计算扬程

 

Fig.4 Program calculating head

2.2 数值计算方法及边界条件

采用ANSYS CFX数值模拟软件对其进行内流场的模拟．选取目前应用最广泛的工程RNG k-ε湍流模型,是对标准k-ε湍流模型的改进,它能够较好地适用于核主泵启动过程的技术研究．为了对核主泵开机启动的瞬态过程进行非定常模拟,边界条件设为压力进口、流量出口．因为在泵启动过程中转速和流量是随时间的函数,为计算方便,将获得的3组启动加速度对应的3组流量和转速与时间的关系曲线拟合出转速和流量随时间变化的关系式:

一些养殖场非常重视春季鸡病的防治工作，但在育种和护理的过程中，使用了大量的人员。一些不必要的人员进出养殖场会增加鸡病和传染源的接触，破坏鸡舍的隔离效果。同时，将增加消毒防疫的总体工作量，影响鸡的正常繁殖和生产，影响养鸡的经济效益和社会效益。

(1)

 

(2)

(0.076<t≤8.500).

事实上，本维尼斯特早在1939年就提出了上述观点，Jakobson [15]111等人曾积极响应，但时至今日，反对者依然不乏其人，如Falco[16]39-40就认为“现实”这个关系项是本氏强加上去的；国内屠友祥[17]344-347还专门写了一篇文章，针对性地批评指出，本维尼斯特的核心观点是错误的，索绪尔所称的现实是心理现实或符号现实，根本不是本氏所称的外在事物或客观现实。

以2-△△CT计算后将luxS的结果从高至低排列，纵坐标1为比较坐标。高于1表示正调控，低于1表示负调控。比照luxS将相应样本的AI-2进行排列，并对luxS和AI-2的测值结果进行相关性分析，以对照组的结果（均值=0.31）作为参照，治疗前高于对照组均值，治疗后几乎均低于对照组均值。治疗后相对于治疗前AI-2有降低的趋势，与luxS降低的趋势一致，两者成正相关的关系，见图6。

(3)

然后采用 CFX 中的 CEL 语言进行编译,最后将转速与时间的关系式代入叶轮设置条件中,将流量与时间的关系式代入泵的出口设置条件中．

LI Zhifeng, WANG Leqin,DAI Weiping, et al.Diagnostics of a centrifugal pump during starting period based on vorticity dynamics[J].Journal of engineering thermophysics, 2010(1):48-51.(in Chinese)

霍童古镇位于福建省宁德市蕉城区，处于东经 119°15′10〃—119°28′30〃、北纬 26°46′25〃－26°53′15〃之间，总面积 167平方公里。与宁德市区相距47.7公里，全年气候宜人。霍童溪被称为唯一不受污染的母亲河。此外，霍童古镇拥有国家级非物质文化遗产霍童线狮和省级非物质文化遗产霍童“二月二”灯会以及全国佛教重点寺院支提山华严寺。霍童古镇自然风光的人文底蕴并举，邻近城区，是城市人们休闲度假的绝佳去处。

3 结果分析

3.1 启动过渡过程中各时刻叶轮内流线图

为了直观地了解在启动过渡过程中叶轮的内部流动情况,将启动过程按照流量比例分为5个阶段,通过处理数值计算结果得到不同加速度在启动过渡过程中叶轮内部5个阶段所对应的流线图如图5所示．从图5a中可以看出当启动加速度为amax时,在Q/Qd=0.2时刻,叶轮内部流动比较混乱,各流道靠近进口处形成面积、强度较大的旋涡区;在Q/Qd=0.4时刻旋涡区强度有所下降,面积相对有所缩小,内部流动还是比较混乱;在Q/Qd=0.6时刻旋涡区强度和面积减小的程度比较大,内部流动趋于有序; 在Q/Qd=0.8时刻旋涡演化为局部的回流,内部流动趋于稳定;在Q/Qd=1.0时刻,叶轮内部流动较稳定,几乎没有出现回流现象．从图5b中可以看出当启动加速度为amid时,在Q/Qd=0.2时刻叶轮内部流动整体比较有序,流道靠近进口处产生面积和强度不大的旋涡区;在Q/Qd=0.4时刻旋涡区的强度明显减小,叶轮内部流动整体变得更有序;在Q/Qd=0.6时刻旋涡区面积明显减少,内部流动趋于稳定;在Q/Qd=0.8时刻旋涡区面积进一步减小,内部流动趋于稳定;在Q/Qd=1.0时刻旋涡区消失,叶轮内部流动较稳定．从图5c中可以看出当启动加速度为amin时,在整个启动过程中,叶轮流道内的流动一直比较稳定,没有形成旋涡区．结合图5a，b，c可知，启动加速度是影响叶轮内部流动的重要因素,不同启动加速度对应的叶轮中的流动状况不同．虽然启动末期叶轮内部流动都达到稳定状态,但过大的启动加速度,在启动初期叶轮流道内会出现大量分布不均旋涡区,旋涡区从产生到消失都需消耗额外能量,使叶轮流道有效面积减小,降低叶轮的效率.此外,旋涡区从产生到消失是不稳定过程,机组容易产生振动和噪声．而较小的启动加速度,可以很好地抑制启动初期旋涡区的形成,使整个启动过渡过程一直保持稳定进行．造成不同启动加速度叶轮流动状态不同的主要原因是启动过程中速度梯度变化不同,较大的启动加速度对应速度变化梯度较大,容易造成叶轮内部流动混乱,形成旋涡;而较小的启动加速度对应的速度变化梯度较小,使叶轮流动比较稳定．

  

图5 3组不同启动加速度启动过渡过程中流线图

 

Fig.5 Streamline diagram of three different start-up accelerations in transition process

3.2 启动过程中压力梯度云图

通过后处理软件将启动5个阶段的压力云图pi(i=0.2Q,0.4Q,0.6Q,0.8Q,1.0Q)相邻作差,得到新的4组Δpj(j=1,2,3,4)压力梯度云图,如图6所示,其中Δpj=p(i+0.2)-pi．从图6a中可以看出:当启动加速度为amax时,Δp2颜色最深,Δp4颜色最浅,即0.4Q到0.6Q之间压力上升梯度最大,0.8Q到1.0Q之间压力上升梯度最小,且4组压力梯度大小整体上的关系为Δp2>Δp1>Δp3>Δp4>0,各阶段压力上升梯度大小分布与启动阶段无关.从图6b中可以看出:当启动加速度为amid时,4组压力梯度大小整体上的关系为Δp4>Δp3>Δp2>Δp1>0,各阶段的上升梯度不断增加,即压力梯度大小随启动阶段变大而增大.从图6c中可以看出:当启动加速度为amin时,4组压力梯度大小整体上的关系为Δp4>Δp3>Δp2>Δp1>0,即压力梯度大小随启动阶段变大而增大.结合图6中a，b，c可知:在启动过程中,除叶轮进口的压力几乎不变外,其余地方压力都上升,其中叶轮出口的压力上升梯度最大,且启动加速度不同,压力变化的梯度不同,当启动加速度为amax时,在启动过渡过程中,压力上升梯度变化无规律,启动的各阶段压力上升的幅度呈现波动状态;当启动加速度为amid时,在启动过渡过程中,压力上升梯度一直增加,启动的各阶段压力上升的幅度一直增大,但相比启动加速度为amin时,各阶段压力上升不够均匀;当启动加速度为amin时,在启动过渡过程中,压力上升梯度一直增加,启动的各阶段压力上升的幅度呈现线性增大．造成不同启动加速度对应的各阶段压力上升梯度变化的情况是由于不同启动加速度对应过程中流量变化情况不同,启动加速度较大，启动初期到中期流量率较大,压力梯度变化较大,而启动后期流量变化率不断减小,压力梯度下降;而较小启动加速度，流量的变化率相对均匀,所以压力梯度变化较均匀．

  

图6 3组不同启动加速度启动过渡过程中压力梯度云图

 

Fig.6 Pressure gradient contour in three different start-up accelerations

4 结 论

YANG Congxin,WANG Bin.3-D Numerical simulation on transient characteristics centrifugal pump during star-ting period [J].Journal of drainage and irrigation machinery engineering,2010,28(2):122-126.(in Chinese)

2) 以数值模拟结果得到叶轮内部流线图和压力梯度图可知:启动过渡过程中,启动加速度对各阶段叶轮内部流场的流动稳定性和压力变化幅度的规律性有很大的影响:启动加速度越大，叶轮内部流场流动越不稳定,压力变化幅度越没有规律性.相反地,启动加速度越小，叶轮内部流动越稳定,压力变化幅度具有很好的均匀性．因此,合理地减小启动加速度，能够很好地控制启动过渡过程不稳定因素,使核主泵能够可靠地完成启动过程．

参考文献(References)

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[ 2 ] CHALGHOUM, ELAOUDS, M AKROUT,et al.Tran-sient behavior of a centrifugal pump during starting pe-riod [J]. Applied acoustics, 2016, 109(8):82-89.

新闻节目是我国最具权威性的节目，而新闻播音主持是新闻节目最直接的表现形式，新闻节目对于播音主持的要求比较高。为了适应当下时代发展的要求，我国超过130所大学开设了播音主持专业，其中最为有名的是中国传媒大学、浙江传媒大学以及上海戏剧学院等。除此之外，社会上还有许多相应的培养机构，专门培养播音主持。而对于播音主持来讲，需要掌握播音学、汉语言文学以及艺术学等，同时播音主持还要拥有较宽的视野以及文化知识，文化素养比较高，这是播音主持应该具备的。

[ 3 ] ELAOUD S, EZZEDDIN E. Influence of pump starting times on transient flows in pipes [J].Nuclear enginee-ring and design, 2011,241(9): 3624-3631.

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[ 5 ] 李志峰,王乐勤,戴维平,等.离心泵启动过程的涡动力学诊断[J].工程热物理学报,2010(1):48-51.

在设置完进出口边界条件后,对泵进行t=0.076 s时的稳态模拟,并将其作为非稳态模拟的初始值代入到软件中．由于较小启动加速度的启动过程流量和转速达到稳定值的时间较长,且启动过程转速一直在变化,常规的步长计算方法不适用．为了尽可能减少计算量达到计算精度要求,采用分段变步长计算,设置如下:对于启动总时间为2.000 s,时间步长取0.000 960 s(每8°计算1次);对于总时间为4.500 s,前1.500 s时间步长取0.001 400(每6°计算1次),后3.000 s最后时间步长取0.000 960 s(每8°计算1次);对于启动总时间为8.500 s,时间步长取值分3段:前2.000 s时间步长取0.001 100 s(每5°计算1次),中间2.500 s的时间步长取为0.000 789 s(每6°计算1次),最后4.000 s时间步长取0.000 920 s(每8°计算1次)．时间设置完成后采用二阶迎风格式对其进行非定常模拟．

用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库上坝防渗加固中得到广泛应用。

[ 6 ] 吴大转,许斌杰,李志峰,等.离心泵瞬态操作条件下内部流动的数值模拟[J].工程热物理学报,2009,30(5):781-783.

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[ 7 ] 杨从新,王斌.离心泵在启动阶段的瞬态三维数值模拟[J].排灌机械工程学报,2010,28(2):122-126.

1) 通过改变机组转动惯量来改变模型泵的启动加速度,以3组不同启动加速度来完成模型泵启动过渡过程试验,绘制出流量与时间、转速与时间的关系曲线,根据相似换算得到核主泵的启动特性曲线.通过分析曲线可知:启动加速度与启动时间呈反比例关系,启动加速度越大,启动时间越短;启动过程中,流量到达稳定值的时间明显滞后于转速到达稳定值的时间,且滞后的时间大小不随启动加速度的变化而变化;在启动过程中,随着启动加速度的改变流量曲线的光滑度也发生改变,启动加速度越大,曲线的光滑度越低,而转速曲线的光滑度与启动加速度无关．

[ 8 ] 李伟,季磊磊,施卫东,等.基于准稳态假设的混流泵启动特性分析[J].农业工程学报,2016,32(7):86-92.

LI Wei, JI Leilei, SHI Weidong,et al.Starting characteristic of mixed-flow pump based on quasi-steady state assumption [J].Transactions of the CSAE,2016,32(7):86-92.(in Chinese)

转速转矩传感器使用 ZJ型转速转矩传感器配套WJCG测功仪采集泵轴转速、转矩等数据,其工作原理为磁电转换、电相位差,转矩测量范围为0～50 N·m,齿数180,精度0.2级,转速范围0～5 000 r/min．其中,试验现场及不同转动惯量的飞轮实物见图1.试验过程先启动模型泵,待其稳定运行后调节出口阀门,使泵在额定工况下运转后停机．通过联轴器连接不同转动惯量的飞轮来降低机组的启动加速度,从而分别获得启动时间约为2.0，4.5，8.5 s这3组启动曲线,通过对模型泵进行相似换算得到核主泵3组不同启动加速度对应的启动特性曲线如图2所示．

按照第一种分析方式，我们得到的是函数表达式x2 + 2x，其中自变量取值为3；按第二种分析方式，我们将得到函数表达式3x + 3x，其中自变量取值为2。同理，“Sokrates ist ein Philosoph”理论上也至少有两种分析方式。

[10] 汤跃,成军,汤玲迪,等.不同转动惯量叶轮对泵开机瞬态特性的影响[J].流体机械,2013,41(8):6-11.

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碑志是中国古代最为常见常用的石刻文字。朱熹所撰书的石刻文字，主要有两类：碑志文和摩崖题刻。这些石刻文字不仅丰富了石刻的斯文内涵，也提升了石刻的文化境界。

WANG Xiuli,YUAN Shouqi,ZHU Rongsheng,et al.Transient hydraulic characteristic study on nuclear reactor coolant pump in variable flow transient process[J].Atomic energy science and technology,2013,47(7):1169-1174.(in Chinese)