圆截面闭端型旁支管流致声共振数值模拟研究

核电站主蒸汽管道内,高压汽流通过各管路部件,特别是流经由安全卸压阀形成的旁支管腔时,会引发流致声共振。流致高声强声波传播至蒸汽干燥器,会引起该部件声疲劳破坏。该文以系列圆截面闭端型旁支管流道为研究对象,采用CFD软件FLUENT和声学软件ACTRAN,基于CFD/CAA(DES/Lighthill)多步骤混合方法,数值模拟了各种旁支管腔引发的涡流场、等效声源场和声场,得出了流速、旁支管长度、旁支管间距、旁支管数目、旁支管与主管接口倒角等主要因素对流致声共振的影响规律,并分析了内在机理。通过与实验测试结果的比较分析,证明了所采用的流动噪声数值预报方法的适用性;同时也证明了基于该方法做系列数值计算得出的声源强度、共振频率随流道、声道和流动参数的变化规律,具有进一步应用的价值。