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反应堆系统泵类设备浮筏隔振设计及筏架参数敏感性分析

王禹 蔡龙奇 赖建永 李旸 魏博 汪冉 刘帅

王禹, 蔡龙奇, 赖建永, 李旸, 魏博, 汪冉, 刘帅. 反应堆系统泵类设备浮筏隔振设计及筏架参数敏感性分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 50-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0050
引用本文: 王禹, 蔡龙奇, 赖建永, 李旸, 魏博, 汪冉, 刘帅. 反应堆系统泵类设备浮筏隔振设计及筏架参数敏感性分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 50-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0050
Wang Yu, Cai Longqi, Lai Jianyong, Li Yang, Wei Bo, Wang Ran, Liu Shuai. Floating Raft Vibration Isolation Design and Sensitivity Analysis of Raft Parameters for Pumps in Reactor System[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 50-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0050
Citation: Wang Yu, Cai Longqi, Lai Jianyong, Li Yang, Wei Bo, Wang Ran, Liu Shuai. Floating Raft Vibration Isolation Design and Sensitivity Analysis of Raft Parameters for Pumps in Reactor System[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 50-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0050

反应堆系统泵类设备浮筏隔振设计及筏架参数敏感性分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0050
详细信息
    作者简介:

    王 禹(1992—),男,工程师,现主要核动力装置设计工作,Email: wangyu11@hrbeu.edu.cn

  • 中图分类号: TB535

Floating Raft Vibration Isolation Design and Sensitivity Analysis of Raft Parameters for Pumps in Reactor System

  • 摘要: 反应堆系统泵类设备是船舶核动力装置重要的振动噪声源,目前实际工程中多数采用单层隔振措施,减振效果有限,为满足总体振动噪声控制的新要求,引入了浮筏隔振技术,但反应堆系统浮筏隔振技术刚起步,还停留在满足基本布置及减振需求的简单式筏架结构上,对筏架自身结构参数的研究较少。本文首次针对反应堆系统泵类设备开展筏架多样化结构设计,提出了3种不同的筏架结构,并进行了综合性能对比,掌握了不同筏架结构特点,并针对低频减振效果较好的框架式筏架结构开展了参数敏感性研究,获取了筏架刚度参数与质量参数对浮筏隔振系统减振效果的影响规律,为反应堆系统泵类设备浮筏结构选型及设计提供理论支撑。

     

  • 图  1  离心泵浮筏隔振方案

    Figure  1.  Vibration Isolation Scheme for Centrifugal Pump Floating Raft

    图  2  框架式筏架结构

    Figure  2.  Plate Raft Structure

    图  3  桁架式筏架结构

    Figure  3.  Truss Raft Structure

    图  4  周期式筏架结构

    Figure  4.  Periodic Raft Structure

    图  5  不同筏架结构形式的浮筏减振效果对比

    Figure  5.  Comparison of Vibration Reduction Effects of Different Floating Rafts

    图  6  框架式筏架隔振方案有限元模型

    Figure  6.  Finite Element Model of Plate Raft Isolation Scheme

    图  7  不同筏架质量的浮筏隔振系统减振效果对比

    Figure  7.  Comparison of Vibration Reduction Effects of Floating Raft Isolation Systems with Different Raft Masses

    图  8  不同筏架质量的基座振动加速度响应对比

    Figure  8.  Comparison of Vibration Acceleration Response of Bases with Different Raft Masses

    图  9  不同筏架刚度下浮筏隔振系统减振效果对比

    Figure  9.  Comparison of Vibration Reduction Effects of Floating Raft Isolation Systems with Different Raft Stiffness

    图  10  不同筏架刚度下基座振动响应对比

    Figure  10.  Comparison of Vibration Response of Bases with Different Raft Stiffness

    图  11  筏架弹性模量参数和密度对减振效果影响规律

    Figure  11.  Influence of Elastic Modulus and Density of Raft on Vibration Reduction Effect

    表  1  不同浮筏筏架结构综合性能对比结果

    Table  1.   Comparison Results of Comprehensive Performance of Different Floating Rafts

    对比参数 框架式筏架 桁架式筏架 周期式筏架
    筏架结构尺寸 1900 mm×900 mm×380 mm 1900 mm×900 mm×380 mm 1900 mm×900 mm×380 mm
    筏架结构质量/kg 1086 585 930
    第一阶固有频率/Hz 172.2 159.6 184.5
    加工难度 较简单,易加工 相对复杂 加工复杂,需采用增材制造等技术
    减振性能 10~520 Hz 最好 一般 较好
    520~1100 Hz 较差 较好 较好
    1100~1900 Hz 最好 一般 一般
    1900~2000 Hz 一般 一般 较好
    10~2000 Hz 48.8 dB 47.3 dB 50.4 dB
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-11
  • 修回日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2023-12-30

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