燃气轮机燃料控制阀气动噪声特性及降噪设计研究

来源：振动与冲击杂志2024年第8期北京时间：

作者：朱志劼，徐前，范雪飞，韦雪阳，陈富强

单位：1.上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，上海200240；2.北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室，北京100029

摘要：燃料控制阀是燃气轮机中用于控制燃料流量的关键流程阀门，在全流程运行过程中因阀芯节流设计导致湍流程度增加、诱发气动噪声。为揭示燃料控制阀气动噪声形成机理、提出相应降噪设计方法，本研究采用流体-声学混合计算方法，以200℃甲烷(CH4)为工质，求解了10%-100%共5个开度条件下燃料控制阀的稳态流场；以稳态流场为初始解，求解了燃料控制阀气动噪声计算所需的瞬态流场参数；建立了气动噪声声传播模型，求解了燃料控制阀气动噪声特性；基于多孔消音理论，开展了燃料控制阀降噪设计。研究结果发现燃料控制阀的全方位气动噪声特性呈现出以中高频为主导的连续宽频特性，多孔消音节流设计可有效降低噪声。本研究为抑制控制阀气动噪声提供重要依据。

关键词：燃料控制阀；流动分析；气动噪声；降噪；计算流体力学