核级扩张式抗性消声器数值仿真设计.pdf

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1、第48卷第12期原子能科学技术Vo1．48，No．122014年12月AtomicEnergyScienceandTechnologyDec．2014核级扩张式抗性消声器数值仿真设计黄炳臣，沈伟，杨铁明，罗建平，经锋(1．环境保护部核与辐射安全中心，北京100082；2．浙江金盾风机股份有限公司，浙江上虞312363)摘要：针对非能动核电站管道排气消声器的工作环境和技术要求，采用有限元分析软件ANsYs对多节扩张室加内插管的抗性排气消声器进行声传递损失和流体压力损失的数值仿真计算。分析了不同结构参数对消声器声传递损失、通过频率

2、和压力损失的影响，并以此为依据，合理确定消声器的结构参数组合，得到性能较好的管道排气消声器。关键词：管道排气消声器；传递损失；压力损失；有限元分析中图分类号：TB535．2文献标志码：A文章编号：1000—6931(2014)12—2348—06doi：10．7538／yzk．2014．48．12．2348NumericalSimulationDesignofNuclearSafetyRelatedExpansionMufflerHUANGBing—chen，SHENWei，YANGTie—ming。，LUOJian—ping

3、，JINGFeng(1INuclearandRadiationSafetyCenter，MinistryofEnvironmentalProtection，Beijing100082，China；2．ZhejiangJindunFansCo．，Ltd．，Shangyu312363，China)Abstract：Accordingtotheworkingconditionsandtechnicalrequirementsforpipedis—chargemufflerinpassivenuclearpowerplant，then

4、umericalsimulationwasusedinana—lyzingsoundtransmissionlossandfluidpressurelossofmulti—sectionexpansionmufflerbyfiniteelementanalysis(FEA)softwareANSYS．’Theeffectofdifferentmufflerstruetura1parametersonSOUndtransmissionloss。passingfrequencyandpressurelOSSwasalsoanaly

5、zed．Basedontheanalysisresults，areasonablecombinationofthemuf—flerstructura1parameterswasdetermined，andapipedischargemufflerwithgoodper—formancewasobtained．Keywords：'pipedischargemuffler；transmissionloss；pressureloss；FEA核电站管道排气消声器是安装在排气管道传统的阻性消声器或简单的抗性消声器，其降和主控室之间，用于

6、降低压缩空气排气喷射噪噪效果不能达到消声目的[¨。为此，需采用多声的消声设备。排气系统内气流速度越大，则节扩张室结构的阻抗复合式消声器，利用截面排气喷射噪声也越大，且通常频率特性呈现宽积的变化改变声阻抗，提高声传递损失，同时设频特征，在限定消声器外形尺寸的条件下，采用置插管以消除通过频率，结合阻性吸声材料的收稿日期：2014—07—01；修回日期：2014-10—28作者简介：黄炳臣(1974～)，男，山东海阳人，高级工程师，硕士研究生，核安全设备审评和监督专业第12期黄炳臣等：核级扩张式抗性消声器数值仿真设计2349中高频吸

7、声特性拓宽吸声的频率范围，从而满设l_4]：1)声音传播介质为理想的非流动流体足高消声量、宽消声频率的设计要求。(即认为流体本身的流动速度与声波的传播速本文采用有限元分析软件ANSYS对多节度相比甚小，可忽略不计)，无粘滞，声波在其中扩张室加内插管的抗性排气消声器进行声传递传播没有能量损失，流体没有扰动和紊流；损失和流体压力损失的数值仿真计算引。2)声音传播介质流体是可压缩的，即密度随压力的变化而变化，对于传播小振幅声波，可使用1性能参数、技术要求和设备等级线性波动方程；3)声音传播是绝热过程，传播管道排气消声器的外形如图1所

8、示。其性介质中各种声场的参数均是一阶微分量；4)介能参数为：消声器最大人口噪声为149dBA；消质在无声扰动时其初始速度为0，介质的静态声器出口1m处最大允许噪声为65dBA。其技密度和静态压强不变。术要求为：进气管内径为25．4mm；进口最高压2．2波动方程力为0．4205