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ACTRAN在核电行业的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-07-31   浏览次数:25914
actran是著名的声学软件提供商--比利时FFT公司的旗舰产品。基于FFT公司对传统有限元和无限元技术的革新,actran提供了当今最完备的声学解决方案,它已经覆盖了声学、振动声学、流动声学的所有方面。FFT公司作为计算声学解决方案的领先供应商,针对各种不同的问题定制了一系列专业化的模拟工具,确保所提供的解决方案能满足不同的声学设计需要。
    actran是著名的声学软件提供商--比利时FFT公司的旗舰产品。基于FFT公司对传统有限元和无限元技术的革新,actran提供了当今最完备的声学解决方案,它已经覆盖了声学、振动声学、流动声学的所有方面。FFT公司作为计算声学解决方案的领先供应商,针对各种不同的问题定制了一系列专业化的模拟工具,确保所提供的解决方案能满足不同的声学设计需要。

        当今,中国的核电行业发展迅猛,随着核反应堆功率的提升,一些问题随之涌现,其中与安全生产密切相关的是声疲劳问题。核反应堆中蒸汽流经阀门产生流动噪声,阀门空腔共振将声音放大并沿着主供气管道回传至干燥器,令干燥器产生声致振动,构成声疲劳隐患。actran可以在预研阶段模拟该声疲劳问题,研究方案分为5部分:

        (1) 阀门噪声源分析

        (2) 管道声传播分析

        (3) 干燥器声空间模态分析

        (4) 背景流条件声传播分析

        (5) 声疲劳试验与仿真

        阀门噪声源分析
        预测阀门产生的流动噪声,通常阀门噪声是一个宽带噪声。阀门空腔在声激励作用下,将类似于亥姆霍兹共振器,放大流动噪声,并产生离散谱噪声。计算气流在阀门处产生的噪声频谱,作为噪声源。

  
    图1.1 阀门共振腔


 图1.2 气动噪声分析流程

        流动噪声分析包括CFD计算与CAA计算,详细步骤如下:

        (1) 建立CFD分析模型,利用URANS、LES或DES方法提取非定常流场;

        (2) 建立ACTRAN声学分析模型,利用ACTRAN/iCFD命令,将CFD基本量转换为气动噪声源,并使用积分法插值入声学网格;

        (3) 利用ACTRAN/iCFD命令对声源进行傅里叶转换,将时域信号转换为频域;

        (4) ACTRAN计算气动噪声的传播,导出预设场点的声场云图和声压频响函数;

        管道声传播分析
        使用ACTRAN计算噪声在管道内的传播,得到干燥器罩内的声场分布。该步骤可以在管道一端加载阀门共振腔声源,计算声波在管道内的传播,获得干燥器罩内部声场分布以及干燥器承受的声载荷。

        干燥器声空间模态分析
        ACTRAN计算干燥器声空间模态,判断是否与阀门共振腔噪声源产生声共振现象。根据模态分析结果,指导声空间的优化调整。

图3.1干燥器声空间模态分析

        背景流条件声传播分析
        将温度、流速、密度等背景流条件插值于ACTRAN声学网格,重新计算声音传播,预测干燥器内部声场、干燥器承受的声载荷等。

        声疲劳仿真
        声疲劳仿真分析是将声载荷加载到干燥器上,预测干燥器的振动速度与应力分布,研究结构的振动响应。根据振动响应分布,进行结构优化设计。

        综上所述,ACTRAN能够有效根据核电系统的声学问题,提供声学数值仿真解决方案。利用ACTRAN的分析,可以解除核电系统的安全隐患。海基科技具有具备高水平的声学工程师团队,可以提供全方位的咨询服务,帮助核工业客户解决声学问题。

 
 
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