Actran核电应用案例 

1 核电应用综述

汽水分离装置包括分离器和干燥器,是核电站自然循环蒸汽发生器中的主要部件。其作用是保证自蒸汽发生器引出的饱和蒸汽的湿度低于规定的指标，一般为0.25%。品质满足设计要求的干蒸汽由蒸汽发生器主蒸汽管嘴流入主蒸汽管线，经主蒸汽安全阀所在管段和主蒸汽隔离阀后到达汽轮发电机。

提升功率是核电企业提高发电效益的措施之一。近期研究表明，主蒸汽管线如设计或安装不当，往往会在主蒸汽管线内形成“声共振”；其声压力波经主蒸汽管线传播，作用到干燥器表面，引起干燥器声疲劳破坏。声疲劳成为影响蒸汽发生器安全可靠性的重要隐患。利用Actran可以模拟：

（1）模拟气流流经安全阀门处的腔体所引起的声共振；

（2）计算脉动压力沿着管道回传至干燥器罩内；

（3）预测干燥器罩内的声载荷分布，评估声疲劳影响。 

2典型应用案例与描述

（1）阀门共振腔声共振研究

ACTRAN软件与CFD软件联合仿真，计算因阀门共振引起的噪声源，并提取管道任意位置的声压响应。

                                                       图1阀门声共振研究

                                                            图2 主蒸汽管道声传播计算

（3）蒸汽发生器干燥器声载荷分布研究

ACTRAN可以预测干燥器上腔室模型内部声场分布，获得干燥器试验件表面声压载荷分布数据。

                                            图3 蒸汽发生器干燥器声载荷分布研究

工程价值：

• 通过ACTRAN仿真分析手段，对设备声学特性进行深入研究，可以获得以下成果：
• 通过一系列标定算例，验证ACTRAN软件在解决核工程声学问题的可靠性； 研究揭示管道阀门声共振机理，获得共振频率与管道形状几何的关系以及管道内部声场分           布特征。
• 使用ACTRAN软件计算阀门共振腔声源在管道中的传播，评估管道传递特性，了解声音传递到蒸汽发生器上腔室中的途径以及量级。
• 使用ACTRAN软件计算并获得蒸汽发生器上腔室内部声载荷量级与分布特征，为项目后期进行声疲劳评估提供输入参数。