核电厂核辅助系统管道的超声换能器阵列清洗效果仿真研究
李雪菲, 白云慷, 李建宇, 詹杰, 黄新明, 陈志远, 杨俊武, 单陈瑜, 张臣
2025, 45(2):
6-14.
摘要
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多维度评价
本文提出一种“V字形”超声换能器阵列,用于清洗核电厂核辅助系统管道内壁的沉积物,以避免传统的超声清洗中多个换能器的“一字形”阵列的驻波效应而导致管道另一侧清洗不完全的现象。通过Comsol软件进行声-流-固多物理场耦合仿真,研究了“V字形”阵列在管道中的清洗效果。仿真结果表明,当超声激励电压幅值为400 V,“V字形”阵列中的三个换能器分别以0°、45°、90°相位激励时,管道内水场分布均匀,最大声压达157 kPa,超过空化阈值,能产生空化现象,同时,换能器阵列对管道内壁污垢层的作用力表现出内周期性变化。基于该结果,提出了电压幅值400 V、相位分别为0°、45°和90°的“V字形”阵列作为清洗工艺的参考参数,为核电厂管道去污提供了有效的技术方案。
