第41卷第6期2022年12月Vol.41,No.6Dec.,2022声学技术TechnicalAcoustics温度对核电站传热管阵列声透射特性的影响吕薇1，姜根山1，刘月超2，张伟1(1.华北电力大学，北京102206；2.华北电力大学（保定），河北保定071003)摘要：为了研究温度分布对于管阵列结构中的声透射特性的影响，以核电站的实际工况为背景，构建了不同的温度场以及周期性变化的非均匀温度场，利用有限元方法进行数值模拟。结果表明：(1)温度分布会改变管阵列声透射频谱的“禁带”宽度以及中心频率位置。在同一介质中，温度变化对频率较高位置的影响大于频率较低的位置。(2)在同样为10℃的温度差下，当水的平均声速为1653m·s-1、饱和水蒸气的平均声速为522.5m·s-1时，介质为水时的禁带宽度及中心频率位置变化较大，即声速大的介质的频谱对于温度的变化更敏感。(3)当温度差在10℃以内，在周期性变化的非均匀温度场和与均匀温度场中管阵列声透射特性在第一中心频率23996.1Hz之前，两频谱差别很小，在第一禁带之后会出现明显区别。该研究成果对完善核电站应用的声学检测提供了理论基础。关键词：核电站；蒸汽发生器；声子晶体；带隙；温度场中图分类号：O422；O429文献标志码：A文章编号：1000-3630(2022)-06-0789-07InfluenceoftemperatureonsoundtransmissioncharacteristicsinheattransferpipearrayofnuclearpowerplantLYUWei1,JIANGGenshan1,LIUYuechao2,ZHANGWei1(1.NorthChinaElectricUniversity,Beijing102206,China;2.NorthChinaElectricUniversity，Baoding071003,Hebei,China)Abstract:Inordertostudytheinfluenceoftemperaturedistributiononthesoundtransmissioncharacteristicsinthepipearraystructure,differenttemperaturefieldsincludingtheperiodicnon-uniformtemperaturefieldsareconstructedaccordingtotheactualworkingconditionsofnuclearpowerplant,andthefiniteelementmethodisusedfornumericalsimulation.Theresultsshowthat:(1)thetemperaturedistributionchangesthewidthofthe"gap"andthelocationofthecenterfrequencyinthesoundtransmissionspectrumofpipearray,andtheeffectoftemperaturechangeonhigherfrequencylocationsisgreaterthanthatonlowerfrequencylocationsinthesamemedium;(2)intheconditionthatthetemperaturedifferenceof10℃isthesame,theaveragesoundvelocityofwateris1653m·s-1andtheaveragesoundvelocityofsaturatedwatervaporis522...
