Кризис теплоотдачи и распределение жидкости в пучках стержней в области дисперсно-кольцевого режима течения


DOI: 10.34759/tpt-2020-12-4-146-154

Авторы

Болтенко Э. А., Давыдов М. В.

АО «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций», ул. Святого Константина, д. 6, г. Электрогорск, Московская обл., 142530.

Аннотация

Представлены результаты выполненных ранее исследований по расходам жидкости в пристенной пленке в условиях равновесного распределения фаз. Построена диаграмма массопереноса для необогреваемых каналов. Приведено описание диаграммы массопереноса для обогреваемых каналов. Описан метод определения количества жидкости в пристенной пленке двухфазного дисперсно-кольцевого потока на теплоотдающей поверхности для труб. Метод базируется на установленной экспериментально однозначной связи интенсивности суммарного массообмена между ядром потока и пристенной пленкой и значениями критических тепловых потоков в области дисперсно-кольцевого режима, расходов жидкости в ядре потока и пленке с граничными условиями в начале формирования дисперсно-кольцевого режима и параметрами в месте возникновения кризиса теплоотдачи. Представлены зависимости для определения доли жидкости в пристенной пленке для труб в области дисперсно-кольцевого режима. Построена диаграмма массопереноса во всей области существования дисперсно-кольцевого режима для обогреваемых каналов. Описан подход, на основе которого возможна разработка методики расчета кризиса теплоотдачи в сборках, Выполнены расчеты расходов жидкости в пленках на поверхностях твэл в характерных ячейках 7-стержневой сборки. Ячейки заменялись эквивалентными трубами. Массовые паросодержания x заданы на основе экспериментальных значений, полученных методом изокинетического отбора. Сравнение расчетных расходов жидкости в ядре и полных расходов жидкости в ячейках (измеренных методом изокинетического отбора) вблизи линии полного расхода показывает, что расчетные и экспериментальные значения достаточно близки. Совпадение расчетных и экспериментальных значений паросодержаний xп на выходе пучка удовлетворительное.

Ключевые слова:

диаграмма массопереноса, дисперсно-кольцевой режим, ядро потока, критический тепловой поток, кризис теплоотдачи, расходы в пленке, 7-стержневая сборка, метод изокинетического отбора.

Библиографический список

  1. Болтенко Э.А. Кризис теплоотдачи и распределение жидкости в парогенерирующих каналах. М.: Радуга, 2015. 280 с.

  2. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. 396 с.

  3. Ягов В.В., Минко М.В. Расчет доли унесенной жидкости в адиабатных дисперсно-кольцевых потоках при низком расходе в пленке // Теплоэнергетика. 2016. № 4. С. 60–65.

  4. Хьюитт Дж., Холл-Тейлор Н. Кольцевые двухфазные течения. Пер. с анг. М.: Энергия. 1974. 408 с.

  5. Минко М.В. Исследование механизмов процесса и разработка методов расчета теплообмена двухфазных потоков в каналах: Дис....канд. техн. М.: НИУ МЭИ, 2012. 155 с.

  6. Казновский С.П., Пометько Р.С., Пашичев В.В. Исследование распределения жидкости в дисперсно-кольцевом режиме течения в трубе при низком давлении. Препринт ФЭИ-432, 1973. 13 с.

  7. Болтенко Э.А., Горбань Л.М., Пашичев В.В., Песков О.Л., Пометько Р.С. Распределение жидкости между ядром потока и пристенной пленкой при дисперсно-кольцевом режиме течения воды и фреона-12 в необогреваемых трубах. Препринт ФЭИ-847, 1978. 12 с.

  8. Милашенко В.И. Измерение расходов фаз в дисперсно-кольцевом пароводяном потоке. В сб. «Вопросы газотермодинамики энергоустановок». Вып.3. Харьков, 1976. С. 21-28.

  9. Болтенко Э.А., Пометько Р.С. Расход жидкости в пристенной пленке при дисперсно-кольцевом режиме течения воды и фреона-12 в трубе // Теплофизика высоких температур. 1979. Т. 17. № 3. С. 321–325.

  10. Нигматулин Б.И. Кризис теплоотдачи и расход жидкости в пленке при течении дисперсно-кольцевого потоков // Теплофизика высоких температур. 1979. Т.17. № 6. С. 563–567.

  11. Дорощук В.Е. Кризисы теплообмена при кипении воды в трубах. М.: Энергоатомиздат. 1983. 256 с.

  12. Болтенко Э.А., Песков О.Л., Пометько Р.С. Расход жидкости в ядре дисперсно-кольцевого потока и кризис теплоотдачи: Препринт ФЭИ № 983. Обнинск. 1980. 15с.

  13. А.С. 803646 СССР, МКИ3G01N25/00. Способ определения количества жидкости в пристенной пленке двухфазного потока / Э.А. Болтенко, Р.С. Пометько // Заявка № 2830442 от 08.10.79. Открытия. Изобретения. 1986. № 45.

  14. Казновский С.П., Пометько Р.С., Пашичев В.В. Механизм кризиса теплоотдачи при паросодержаниях ХХгр в дисперсно-кольцевом режиме течения. Препринт ФЭИ-432, 1973. 13 с.

  15. Смолин В.Н., Поляков В.К. Критический тепловой поток при продольном обтекании пучка сержней // Теплоэнергетика. 1967. № 4. С. 21–27.

  16. Архипов А.П., Орнатский А.П., Маевский Е.М. Исследование распределения массовой скорости и энтальпии потока по сечению семистержневого пучка // Теплоэнергетика. 1981. № 10. С. 64–66.

  17. Архипов А.П. Исследование распределения теплогидравлических параметров потока в пучках цилиндрических тепловыделяющих стержней. Дисс... канд. техн. наук. Киев, 1981. 181 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024