ACP1000核設(shè)備冷卻水泵振動(dòng)噪聲研究.pdf

1、核電技術(shù)與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比，核電是目前重要的一種可以進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)的新能源，隨著化石燃料的減少和污染治理的需要，核電的作用越發(fā)凸顯，核設(shè)備冷卻水泵是核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)中的一種主要設(shè)備，所以對(duì)于核設(shè)備冷卻水泵的安全性和可靠性提出了很高的要求，本文主要以ACP1000核設(shè)備冷卻水泵為研究對(duì)象，主要研究冷卻水泵振動(dòng)及噪聲問(wèn)題，其中較為全面的分析了水泵的定常和非定常流場(chǎng)分布，泵殼自由模態(tài)響應(yīng)，內(nèi)聲場(chǎng)及外聲場(chǎng)仿真計(jì)算，最后與試驗(yàn)測(cè)量的全局噪聲進(jìn)行

2、對(duì)比，為接下來(lái)的水泵的減振降噪提供理論分析，從而提高核設(shè)備冷卻水泵的安全性。本文的主要工作如下：
　?。?）總結(jié)了百萬(wàn)千瓦級(jí)核電技術(shù)的發(fā)展及國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，主要介紹了ACP1000核設(shè)備冷卻水泵的性能和功用，并歸納整理了國(guó)內(nèi)外關(guān)于核設(shè)備冷卻水泵流體噪聲的研究現(xiàn)狀及水泵噪聲方面仿真計(jì)算的趨勢(shì)。
　?。?）根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行冷卻水泵的水力設(shè)計(jì)及繪型，并進(jìn)行定常數(shù)值模擬計(jì)算，進(jìn)行設(shè)備冷卻水泵的內(nèi)部流場(chǎng)分析，驗(yàn)證水力設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是否優(yōu)良并符合

3、要求，并作為非定常計(jì)算的初始流場(chǎng)。
　?。?）以設(shè)備冷卻水泵穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)作為初始流場(chǎng)，進(jìn)行非定常計(jì)算，對(duì)冷卻水泵設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)來(lái)分析蝸殼及葉輪各部位的壓力變化量。比較了各工況下的壓力脈動(dòng)變化規(guī)律并比較分析其出現(xiàn)的原因。隨后基于設(shè)備冷卻水泵的泵殼模型，計(jì)算泵殼的自由振動(dòng)模態(tài)，得到了泵殼的固有頻率及各階主振型。
　?。?）介紹了聲場(chǎng)基本計(jì)算方程以及聲學(xué)原理及測(cè)量的基本知識(shí)，對(duì)比了兩種內(nèi)聲場(chǎng)計(jì)算方法：聲學(xué)有限元及聲學(xué)邊界元的區(qū)別及優(yōu)缺點(diǎn)，

4、隨后基與 LMS Virtual.Lab中的Acoustic BEM模塊，建立基于蝸殼和葉輪聲源的內(nèi)聲場(chǎng)計(jì)算模型，計(jì)算出兩種聲源下的聲壓級(jí)分布及各場(chǎng)點(diǎn)的聲壓級(jí)頻響函數(shù)，并對(duì)不同工況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
　?。?）介紹聲振耦合作用以及其基本計(jì)算方程，隨后基于內(nèi)聲場(chǎng)計(jì)算結(jié)果以及泵殼的振動(dòng)模態(tài)計(jì)算由聲振耦合作用導(dǎo)致的外輻射聲場(chǎng)。通過(guò)設(shè)置場(chǎng)點(diǎn)網(wǎng)格方式計(jì)算外輻射聲場(chǎng)并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模擬的準(zhǔn)確性并為進(jìn)一步的減振降噪優(yōu)化