125736 (690670), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1.3.1 Определение теплофизическими свойствами теплоносителя

По известному давлению теплоносителя на входе в канал (исходные данные) и выходе из участка подогрева определяются теплофизические свойства теплоносителя на линии насыщения (i', i", с', с", r, у, м', н'). Предполагая линейный закон изменения этих величин по длине участка подогрева, определяют интенсивность их изменения по высоте канала:

(1.13)

где A_ВЫХ и A_ВХ - значения того или иного теплофизического свойства на входе и выходе участка подогрева. При этом для расчетного сечения z значение теплофизических свойств может быть определено как

(1.14)

Скорость теплоносителя в расчетных сечениях определяется как

(1.15)

где - удельный объем теплоносителя в расчетном сечении с координатой z, м³/кг.

1.3.2 Определение относительной энтальпия

(1.16)

1.3.3 Относительная энтальпия, соответствующая началу закипания

Относительная энтальпия, соответствующая началу закипания в расчетном сечении с координатой, определяется как

(1.17)

где поверхностная тепловая нагрузка

(1.18)

а число Рейнольдса

(1.19)

Теплофизические свойства и скорость теплоносителя, входящие в формулы (1.17) и (1.18), на первом итерационном шаге определяются согласно рекомендациям. На втором и всех последующих шагах эти величины могут приниматься равными среднеарифметическим значениям между входом и выходом участка, заключенного между сечениями с координатами z_i-1 и z_i.Выбор этих координат определяется условиями:

Рисунок 1.5 - Схема алгоритма определения координаты начала поверхностного кипения

(1.20)

Итерационный цикл по определению точки начала поверхностного кипения считается законченным, если соблюдено условие

(1.21)

где наперед заданная точность в определении координаты точки закипания, например 0,01 м. При этом принимается z_H.K.=z_i=z_i-1.

1.3.4 Определение координаты точки начала поверхностного кипения

Наряду с рассмотренным способом определения координаты точки начала поверхностного кипения, основанным на итерационном вычислительном процессе, возможен упрощенный способ нахождения z_H.K.

(1.22)

Здесь рассчитывают по формуле (1.17), но в отличие от п.1.3.3 расчет ведут по средним значениям:

(1.23)

где

(1.24)

Теплофизические свойства теплоносителя и его скорость в формуле (1.23) определяются как среднеарифметические между входом и выходом участка подогрева (z_BX-z_П) с учетом уточненного (см. п.1.3.1) перепада давления на этом участке. Выбор координат z_i-1, и z_i определяется условием

(1.25)

Относительную энтальпию и рассчитывают по формуле из книги энегретические ядерне реакторы.

1. Определенна координаты точки начала развитого объемного кипения

Координату точки начала развитого объемного кипения теплоносителя определяют по формуле

(1.26)

Выбор координат z_i-1, и z_i определяется условием

(1.27)

где и - относительные энтальпии теплоносителя в сечениях с координатами z_i-1, и z_i.

Массовое паросодержание (относительная энтальпия) в точке развитого объемного кипения

(1.28)

где в_Р - объемное расходное паросодержание в области х>0, при которой начинается развитое объемное кипение:

(1.29)

Здесь - среднее для канала значение поверхностного теплового потока, определяемое по формуле (2.24), кВт/м².

Теплофизические свойства теплоносителя и его скорость, входящие в формулы (1.28) и (1.29), определяются как среднеарифметические на участке подогрева (см. п.1.3.1).

1. Оценка распределения истинного объемного и массового паросодержания по высоте канала

Потеря давления в канале и теплоотдача к двухфазному потоку теплоносителя определяются режимом течения. Основными характеристиками двухфазного потока при этом являются истинное объемное ц и массовой расходное х паросодержание. После определения границ между различными режимами течения (см. подразд.1.2 - 1.4) становится возможным установить характер распределения ц и х по высоте канала.

2. Определение массового и истинного паросодержания

На участке поверхностного кипения с координатами от z_HK до z_П изменение массового паросодержания х(z) интерполируется прямой от х(z_HK)= 0 до x(z_П) где

(1.30)

Здесь - истинное объемное паросодержание. Плотность воды и пара в формуле (1.30) также определяются по этому сечению.

Истинное объемное паросодержание в пределах рассматриваемого участка

(1.31)

где и - относительные энтальпии в сечениях с координатами z и z_HK.

1. Определение промежуточных значений массового и истинного паросодержания

На участке канала, заключенного между сечениями с координатами z_П и z_P, изменение массового паросодержания x(z) интерполируется прямой от х(z_П)=х_П до х(z_Р)=х_Р (см. формулы (1.30) и (1.28)).

Истинное объемное паросодержание на этом участке также интерполируется прямой до (см. пп. 1.5.1 и 1.5.3).

2. Расчет участка развитого пузырькового кипения

На участке развитого пузырькового кипения между сечениями с координатами z_Р и z_ВЫХ, массовое расходное паросодержание равно относительной энтальпии и рассчитывается по формуле (48):

(1.32)

Истинное объемное паросодержание на этом участке

(1.33)

Коэффициент проскальзывания по высоте канала остается практически постоянным. Используя в_Р [см. формулу (1.29)], его оценку можно выполнить по формуле, предложенной В.С. Осмачкиным [2]:

(1.34)

здесь число Фруда рассчитывается по формуле

(1.35)

скорость смеси

(1.36)

приведенная скорость пара

(1.37)

где ; и (см. п.1.2.1)

Приведенная скорость воды

(1.38)

1. Расчет потери напора и распределения давления по высоте канала

Расчетные соотношения для определения потери напора по высоте канала предопределяются характером сечения и структурой потока. По высота рабочего канала реактора типа РБМК различают три участка: с однофазной средой (от z_BX до z_HK ), поверхностного кипения (от z_HK до z_P),с двухфазной средой и развитым объемным кипением (от z_P до z_BЫX). При расчете потери напора на каждом из двух участков они, в свою очередь, расчленяются на несколько расчетных элементов, в пределах которых определяются длина элемента Дz и сумма коэффициентов местных сопротивлений (см.п.1.2.4). В общем случае потеря напора определяется как сумма отдельных составляющих:

(1.39)

1.6.1 Определение потери давления на трение

Потеря давления на преодоление сопротивления трения: при течении однофазной среды

(1.40)

на участке развитого кипения

(1.41)

на участке поверхностного кипения

(1.42)

где рассчитывают по формуле (1.41).

В приведенных формулах приняты следующие обозначения:

Дz - длина рассчитываемого элемента, м; d_Г - гидравлический диаметр, м, рассчитывается по формуле (2.3); -соответственно плотность среды на участке однофазного потока, плотность воды и пара [кг/м³] на линии насыщения и скрытая теплота парообразования [кДж/кг], определяемые согласно рекомендациям, приведенным в п.1.2.1; х - массовое паросодержание в рассчитываемом элементе. Определяется как среднеарифметическое между входом и выходом (см. подразд.1.5); ш - поправочный коэффициент, учитывающий структуру двухфазного потока и определяемый по рисунок 1.6; q_S - среднеарифметическое (между входом и выходом) значение поверхностного теплового потока в рассматриваемом элементе, рассчитываемое с привлечением формулы (2.18), кВт/м; - скорость циркуляции, м/с.

Рисунок 1.6 - Зависимость коэффициента ш от скорости циркуляции и давления

1.6.2 Определение потери давления на местных сопротивлениях

Потеря напора из-за местных сопротивлений при течении однофазной среды определяется как

(1.43)

Для участка с двухфазной средой

(1.44)

1.6.3 Определение нивелирной составляющей потери давления

Нивелирная составляющая потери напора при течении: однофазной среды

(1.45)

для двухфазной среды

(1.46)

где - плотность пароводяной смеси,

(1.47)

здесь - истинное объемное паросодержание на рассчитываемом элементе, определяемое как среднеарифметическое между входом и выходом (см. подразд. 1.5).

1.6.4 Определение потери давления на ускорение среды

Потеря напора на ускорение среды учитывается только на участках поверхностного и развитого кипения теплоносителя:

Характеристики

Список файлов курсовой работы