摘要

针对核电常规岛汽机旁路阀小开度下易发生振动的问题,设计了一种汽机旁路阀,基于流激共振理论及流固耦合方法,对其阀芯组件进行流激振动分析。选取30%开度工况,采用CFD软件进行瞬态流场仿真分析,以获得阀芯组件流固耦合处的流体压力脉动时域信息,将时域信息进行快速傅里叶变换(FFT)得到流体作用于阀芯组件的激振频率。采用ANSYS Workbench软件对典型开度进行流固耦合模态分析,得到阀芯组件的模态频率。通过流体激振频率与模态频率对比进行进一步分析研究。结果表明:典型工况下该型调节阀流体激振的频率区为848~1 272 Hz,阀芯组件结构1阶固有模态频率为3 170.1 Hz,随着阶数增大依次递增,6阶模态频率与流体激振频率均不接近,因此该型汽机旁路阀在典型工况下不会发生流激共振,验证了该设计的有效性,可为同类常规岛汽机旁路调节阀防共振结构设计提供参考。