为研究高温气冷堆中燃料球的气动力提升过程,本文采用三维计算流体力学数值模拟与三自由度动力学仿真解耦的方法对燃料球的运动轨迹进行了模拟。通过计算流体力学方法计算了燃料球在提升管内所受的气动力,运用三自由度动力学仿真给出了燃料球在输送管道内的运动轨迹。将数值模拟的运动轨迹与实验测量的结果进行对比发现,本文数值模拟可准确地预测燃料球的运动轨迹和碰撞次数,与实验结果相符。这表明本文方法可用于模拟高温堆燃料球的气动力提升过程。

为了设计动态性能更优的磁悬浮水泵磁轴承支撑系统,本文利用多功能磁悬浮试验平台,通过整定磁轴承PID控制参数实现了转轴的5自由度稳定悬浮,然后随机选取径向磁轴承B的Y方向进行辨识试验,建立了其控制系统被控对象的BP神经网络模型,并采用Simulink进行PID参数优化,最后模拟磁悬浮水泵3种不同工况进行控制仿真对比。使用优化参数的系统仿真结果显示系统响应更快,试验结果表明,0~4000r/min慢扫频过程中,转子X、Y方向位移分别降低了32.9%和24.1%,试验结果为磁悬浮水泵的PID参数优化提供了一种方法。

与传统机械轴承相比,磁悬浮轴承的一个重要特点是可通过调整控制参数改变其刚度和阻尼,因此本文研究了一种基于控制参数切换的磁悬浮旋转机械隔振技术。该技术通过调整磁悬浮轴承在不同转速下的控制参数,实现系统固有频率的偏移,改变频率比,从而提高磁悬浮轴承在不同转速下的隔振效率。最后,通过算例验证了该技术的隔振效果并给出了控制参数选择方法。本文的研究可为改善水泵、鼓风机等旋转机械在不同工作转速下的振动传递提供一定的理论和工程依据。