Диссертация (Разработка квазиодномерных моделей гидродинамики и теплообмена двухфазных неравновесных потоков на основе универсальной системы замыкающих функций), страница 85

Эксперимент: 1÷4.Расчёт: 5 – при Cks=ΨК1М=1; 6 – при Cks≠1 ΨК1М=1.Заштрихованная область – погрешность измерений расхода.б)Рисунок Р.12 – Фрагменты расчёта переходных режимов приступенчатом набросе мощности теплоподвода, P = 5.8 МПа.Расчёт по К1М (Cks≠1, ΨК1М≠1): а) kex =0.6; б) kex =1.2.409Рисунок Р.13 – Расчёт расходов ЕЦ: а) и б) и паросодержаний: в) и г) на выходе из ТВС при вводе ступеней мощности.

Р = 4.96 МПа410Из Рисунков Р.13а–г видно качественное подобие решений по гомогенной и К1М модели в программе НАКРА-К1М. Однако имеются значительные количественные отличия. При этом отчётливо проявляется влияние используемой модели двухфазного потока. Из сопоставления Рисунков Р.13а),в) и Рисунков Р.13б),г), полученных из расчётов по гомогенной и К1М (при Cks≠1и ΨK1M ≠1) модели видно, что учёт профилей параметров неравновесного двухфазного потокаприводит к более близким к экспериментам расчётным результатам, о чем говорят также и данные Таблицы Р.3.Таблица Р.3 – Сравнение результатов расчётов по программе НАКРА-К1Мс опытными данными ФЭИ [325, 326] у границы расходящихся колебаний – НВПКонтурЕЦ ЭКМДавление/Температура,МПа/ оС4.98/203.94.96/203.75.83/273.4ТемператураТin, °Сопыт129130132расчёт:гом/К1М128/126131/128134/131Период колебанийрасхода, сопыт≈15-17≈15-17≈16-17расчёт:гом/К1М≈15/14≈15/14≈15/14Мощность ТВС у порога колебаний, МВтрасчёт приопыт0.920.971.05Cks ≡ Ψ К1М ≡ 1Cks ≠ 1, Ψ К1М ≠ 10.971.031.091.111.021.15Размах колебанийрасхода, кг/срасчёт приопыт≈0.07≈0.1≈0.1Cks ≡ Ψ К1М ≡ 1Cks ≠ 1, Ψ К1М ≠ 1≈0.1≈0.05≈0.13≈0.05≈0.45≈0.15В отличие от НВП второго рода для контура ЕЦ Dijkman [323] при низких недогревах на входеи высоких паросодержаниях на выходе, см.

Рисунок Р.9а,б, для контура ЕЦ ФЭИ [325, 326] характерны колебания НВП первого рода – при высоких недогревах и низких паросодер-жанияхна выходе, см. Рисунок Р.13а-г. При этом наибольшие отличия расчётов между ними проявляются как по времени границы наступления колебаний, так и по мощности теплоподвода, которые оказываются меньше для гомогенной модели, чем для К1М модели:tгho = 820 с < tгК1М =890 с и Qгho =1.09 МВт < QгК1М = 1.11 МВт, причём размах колебаний расхода и паросодержания К1М модели более чем в два раза ниже гомогенной модели.Такое «сглаживающее» воздействие К1М коррекций неравновесных эффектов на динамическоеповедение параметров является следствием их физико-математического смысла, как меры отклонения реальных профилей от плоских.

Это, в свою очередь, придаёт большую «робастность» К1М методике в численно-алгоритмическом плане, коррелируя с понятием «численнойвязкости» [5, 6, 253]. Только, в данном случае, это не искусственно введённые в численный алгоритм диссипативные, «разглаживающие» члены, а имеющие ясный физико-математическийсмысл модельные параметры (Cks и ΨК1М) К1М описания движения среды. В целом, сопоставление расчётных и экспериментальных данных по граничной мощности тепловыделений и периоду колебаний имеет погрешность порядка 10–20 % у границы НВП и несколько большую поразмахам колебаний.Таким образом, в качестве итоговых заключений по Приложению Р следует отметить:1.

Проведённое тестирование и результаты верификационных расчётов свидетельствуют, чтопредложенная модель и реализующая её программа НАКРА-К1М вполне удовлетворительноописывает экспериментально наблюдаемые характеристики колебаний и может быть использована для расчетов амплитуд и частот колебаний.2. Предложенная К1М нелинейная математическая модель и методика расчета характеристикконтура (канала) циркуляции реактора с кипением теплоносителя, учитывая скоростную и термодинамическую неравновесности, снимает излишнюю «консервативность» расчётов, расширяет границы режимных условий и может быть рекомендована для изучения переходных режимов и гидродинамических колебаний типа НВП для ЯЭУ с ВВЭР..