核主泵屏蔽电机是核电站主回路中能动旋转设备,带动冷却剂不断循环,在核电生产过程中可能发生失去正常给水、给水温度降低、负荷过分增加等瞬态事故,瞬态事故的发生将严重影响电厂的正常运作和安全。本文以某核用屏蔽电机发生二次冷却水失水工况、屏蔽电机转速提高120%瞬态事故为背景,对电机瞬态工况进行热仿真及做相关故障的安全评估,保证电机正常驱动冷却剂在反应堆冷却剂系统内循环流动,防止核电站事故发生。首先,建立屏蔽电机1/8整机计算域三维物理模型,建立数学模型,设置瞬态工况求解条件,对时间-空间区域离散方法、Fo数对计算时间步长的影响等几个重要方面作了简要探讨,分析稳态结果作为初场,三种压力速度耦合算法对瞬态计算的影响,并作网格无关性、时间步长独立性验证,确保计算结果的准确。结果表明:稳态模拟结果应作为非稳态计算初场;三种压力与速度耦合算法对两瞬态工况求解结果均相差不大;Fo数表征非稳态过程进行的深度,影响时间步长的选择。其次,对电机二次水失水做出安全评估,通过整机温度场分析,确定两冷却水路和外冷夹套、机壳、定子部件温度变化较明显,进而单独分析了温度场随时间变化规律。结果表明:二次水失水后,导热系数减小,单位时间内热量无法带走,导致二次水自身及外冷夹套、机壳固体部件温度升高;定子部件所产生热量沿轴向及径向传递,导致绕组背部直端和一次水温度不断上升,3min内绕组峰值温度升高很小,一次水超过报警温度,电机无法安全运行。最后,针对电机转速提高120%工况进行数值热仿真,分析屏蔽套间隙水流场以及冷却水路、绕组温度场随时间的变化;同时,给出了不同时刻推力轴承及上导轴承的温度场变化规律,为分析电机瞬态工况下载荷部件所受热应力变化、磨损、润滑等提供参考。结果表明:电机转速提高120%后,屏蔽套间隙水周向速度逐渐增大后达到稳态,间隙内强制对流传热不断增强,但绕组、轴承部件及一次水温度下降幅度均不明显。本文通过模拟屏蔽电机不同瞬态工况下热流场变化规律,对工程实际中热控制和热管理问题具有指导意义;另外,在对屏蔽电机瞬态工况进行数值求解时,在时间-空间区域离散、Fo数对计算时间步长的影响等重要方面的探讨,压力与速度耦合算法等的求解验证,对工程实际中非稳态流动传热问题的数值求解具有重要的借鉴和指导意义。