《電子技術應用》
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ACTRAN在核電行業(yè)的應用
摘要: actran是著名的聲學軟件提供商--比利時FFT公司的旗艦產(chǎn)品,?;贔FT公司對傳統(tǒng)有限元和無限元技術的革新,,actran提供了當今最完備的聲學解決方案,它已經(jīng)覆蓋了聲學,、振動聲學、流動聲學的所有方面,。FFT公司作為計算聲學解決方案的領先供應商,,針對各種不同的問題定制了一系列專業(yè)化的模擬工具,確保所提供的解決方案能滿足不同的聲學設計需要,。
Abstract:
Key words :

        actran" title="actran">actran是著名的聲學軟件" title="軟件">軟件提供商--比利時FFT公司的旗艦產(chǎn)品,。基于FFT公司對傳統(tǒng)有限元和無限元技術的革新,,actran提供了當今最完備的聲學解決方案,,它已經(jīng)覆蓋了聲學、振動聲學,、流動聲學的所有方面,。FFT公司作為計算聲學解決方案的領先供應商,針對各種不同的問題定制了一系列專業(yè)化的模擬工具,,確保所提供的解決方案能滿足不同的聲學設計需要,。

        當今,中國的核電" title="核電">核電行業(yè)發(fā)展迅猛,,隨著核反應堆功率的提升,,一些問題隨之涌現(xiàn),其中與安全" title="安全">安全生產(chǎn)密切相關的是聲疲勞問題,。核反應堆中蒸汽流經(jīng)閥門產(chǎn)生流動噪聲,,閥門空腔共振將聲音放大并沿著主供氣管道回傳至干燥器,令干燥器產(chǎn)生聲致振動,,構成聲疲勞隱患,。actran可以在預研階段模擬該聲疲勞問題,研究方案分為5部分:

        (1) 閥門噪聲源分析

        (2) 管道聲傳播分析

        (3) 干燥器聲空間模態(tài)分析

        (4) 背景流條件聲傳播分析

        (5) 聲疲勞試驗與仿真

        閥門噪聲源分析
        預測閥門產(chǎn)生的流動噪聲,,通常閥門噪聲是一個寬帶噪聲,。閥門空腔在聲激勵作用下,將類似于亥姆霍茲共振器,,放大流動噪聲,,并產(chǎn)生離散譜噪聲,。計算氣流在閥門處產(chǎn)生的噪聲頻譜,作為噪聲源,。

      圖1.1 閥門共振腔


 圖1.2 氣動噪聲分析流程

        流動噪聲分析包括CFD計算與CAA計算,,詳細步驟如下:

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

        (2) 建立ACTRAN聲學分析模型,利用ACTRAN/iCFD命令,,將CFD基本量轉(zhuǎn)換為氣動噪聲源,,并使用積分法插值入聲學網(wǎng)格;

        (3) 利用ACTRAN/iCFD命令對聲源進行傅里葉轉(zhuǎn)換,,將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域,;

        (4) ACTRAN計算氣動噪聲的傳播,導出預設場點的聲場云圖和聲壓頻響函數(shù),;

        管道聲傳播分析
        使用ACTRAN計算噪聲在管道內(nèi)的傳播,,得到干燥器罩內(nèi)的聲場分布。該步驟可以在管道一端加載閥門共振腔聲源,,計算聲波在管道內(nèi)的傳播,,獲得干燥器罩內(nèi)部聲場分布以及干燥器承受的聲載荷。

        干燥器聲空間模態(tài)分析
        ACTRAN計算干燥器聲空間模態(tài),,判斷是否與閥門共振腔噪聲源產(chǎn)生聲共振現(xiàn)象,。根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果,指導聲空間的優(yōu)化調(diào)整,。

圖3.1干燥器聲空間模態(tài)分析

        背景流條件聲傳播分析
        將溫度,、流速、密度等背景流條件插值于ACTRAN聲學網(wǎng)格,,重新計算聲音傳播,,預測干燥器內(nèi)部聲場、干燥器承受的聲載荷等,。

        聲疲勞仿真
        聲疲勞仿真分析是將聲載荷加載到干燥器上,,預測干燥器的振動速度與應力分布,研究結(jié)構的振動響應,。根據(jù)振動響應分布,,進行結(jié)構優(yōu)化設計。

        綜上所述,,ACTRAN能夠有效根據(jù)核電系統(tǒng)的聲學問題,,提供聲學數(shù)值仿真解決方案。利用ACTRAN的分析,可以解除核電系統(tǒng)的安全隱患,。?;萍季哂芯邆涓咚降穆晫W工程師團隊,可以提供全方位的咨詢服務,,幫助核工業(yè)客戶解決聲學問題,。

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