Расчетное моделирование движения теплоносителя в сложных криволинейных каналах


Авторы

Митрофанова О. В.1, 2*, Байрамуков А. Ш.2**

1. ФГБУ «Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123098
2. Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ), Каширское шоссе, 31, Москва, 115409, Россия

*e-mail: omitr@yandex.ru
**e-mail: bayramuks@gmail.com

Аннотация

Проведены расчетно-теоретические исследования по моделированию процессов гидродинамики в элементах теплогидравлического тракта судовой ядерной энергетической установки. В качестве объектов моделирования выбраны типовые геометрические элементы трубной системы компенсации давления. Выбор расчетной модели был обоснован путем качественного и количественного сравнения различных моделей турбулентности с результатами экспериментальных исследований. Целью проводимых исследований является разработка принципов физико-математического моделирования процессов гидродинамики и теплообмена, влияющих на ресурс и надежность работы ледокольных ядерных энергетических установок.

Ключевые слова

гидродинамика, вихревые структуры, закрутка потока, ядерные энергетические установки, безопасность

Библиографический список

  1. Митрофанова О.В. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах ядерно-энергетических установок. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 288 с.

  2. Костин В.И., Панов Ю.К., Полуничев В.И., Яковлев О.А. Результаты эксплуатации РУ атомных судов России и опыт продления их назначенного ресурса // Веб-сайт ФНЦП ФГУП "ОКБМ". 2010. URL: http:/​/​www.okbm.nnov.ru (дата обращения: 15.08.2017).

  3. Dean W.R. The streamline motion of fluid in a curved pipe // Phil. Mag. 1928. N 30. P. 673–693.

  4. Goldstein S. Modern developments in fluid mechanics. Oxford University Press. 1938.

  5. Schlichting H. Boundary-layer theory. McGraw-Hill, 7th ed. 1975.

  6. Bertelsen A.F. An experimental investigation of low Reynolds number secondary streaming effects associated with an oscillating viscous flow in curved pipe // Journal of Fluid Mechanics, 1975. N 70. Р. 519–527.

  7. Ward-Smith A. Internal Fluid flow. The fluid dynamics of flow in pipes and ducts. Clarendon Press. 1980. 566 р.

  8. Kalpakli A. Experimental study of turbulent flows through pipe bends. CCGEx & Linne Flow Centre, KTH . 2012. 127 р.

  9. Hellstrom L.H.O., Zlatinov M.B., Cao G., Smits A.J. Turbulent pipe flow downstream of a 90° bend // Journal of Fluid Mechanics. October 2013. V. 735. R7. DOI:10.1017/JFM.2013.534

  10. Kim J., Yadav M., Kim S. Characteristics of secondary flow induced by 90-degree elbow in turbulent pipe flow // Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. December 2014. V. 8. N 2. P. 229–239.

  11. Sudo K., Sumida M., Hibara H. Experimental investigation on turbulent flow in a circular-sectioned 90-degree bend // Experiments in Fluids. 1998. N 25. P. 42–49.

  12. Панов Ю.К. Обоснование выбора границ дистанционного поддержания средней температуры в реакторе из условия увеличения ресурса системы КД атомных ледоколов. Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова. Нижний Новгород. Научно-технический отчет, 2000.

  13. Байрамуков А.Ш., Митрофанова О.В. Моделирование процессов гидродинамики и теплообмена в переходных режимах работы судовых ядерно-энергетических установок // Тепловые процессы в технике. 2017. Т. 9. № 5. C. 211–216.

  14. Дядик А.Н., Сурин С.Н. Энергетика атомных судов. СПб: Судостроение, 2014. 477 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024