Разработка методов расчета гидродинамики двухфазной среды и теплообмена в поперечно омываемых поверхностях нагрева парогенераторов на основе экспериментальных исследований
Диссертация
Одним из основных элементов АЭС с водоводяным энергетическим реактором является парогенератор, конструкция которого во многом определяет компановку станции, ее стоимость и надежность. В мировой практике сейчас используются два типа парогенератора (ПГ). В нашей стране получил распространение ПГ горизонтального типа, за рубежом — вертикального. Применение на отечественных АЭС ПГ горизонтального… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Конструкции парогенераторов АЭС, особенности теплогидравлических процесов
- Глава 2. Обзор результатов экспериментальных работ по гидравлике и теплообмену в трубных поверхностях нагрева парогенераторов АЭС с ВВЭР
- 2. 1. Результаты исследований истинного объемного паросо-держания, гидравлического сопротивления и теплообмена при продольном омывании двухфазным потоком тепло-обменной поверхности
- 2. 2. Результаты исследований истинного объемного паросо-держания, гидравлического сопротивления и теплообмена при поперечном омывании двухфазным потоком тепло-обменной поверхности
- 2. 3. Задачи исследования. ко
- Глава 3. Исследование гидравлики двухфазной среды в свободно погруженых пучках труб
- 3. 1. Конструкция моделей парогенераторов
- 3. 2. Методика измерения перепадов давления и расходов сред. и1 3.3.Методика измерения истинного объемного воздухосодержания среды. $
- 3. 4. Методика проведения и обработка результатов экспериментов
- 3. 5. Результаты исследований
- 3. 5. 1. Результаты исследования модели ПГ № 1. &
- 3. 5. 2. Результаты исследования модели ПГ № 2
- 3. 5. 3. Результаты исследования модели П Г № 3. <з
- 3. 6. Анализ полученных результатов. ?5″
- Глава 4. Исследования на моделях истинного объемного паросодержа-ния и гидравлического сопротивления при поперечном омывании двухфазной средой трубных поверхностей нагрева парогенераторов АЭС
- 4. 1. Экспериментальная установка, модели трубных поверхностей нагрева
- 4. 2. Методика исследований и обработка результатов
- 4. 2. 1. Измерение перепадов давления и режимных параметров. &
- 4. 2. 2. Измерение температуры стенки электрообогреваемой экспериментальной трубки. 9У
- 4. 2. 3. Методика проведения и обработка результатов по теплообмену
- 4. 2. 4. Измерение истинного объемного паросодержания
- 4. 3. Результаты исследований
- 4. 3. 1. Локальное истинное объемное паросодержание в окрестности трубы шахматного пучка. У
- 4. 3. 2. Локальное истинное объемное паросодержание в окрестности трубы коридорного пучка
- 4. 3. 3. Анализ полученных данных по локальному истинному объемному паросодержанию
- 4. 3. 4. Рекомендации по расчету локального истинного объемного паросодержания
- 4. 4. Среднее истинное объемное паросодержание при поперечном омывании пучков труб
- 4. 4. 1. Результаты и анализ исследований ИОП при попеч-ном омывании двухфазной средой коридорных пучков труб. /<2/
- 4. 4. 2. Результаты и анализ исследований ИОП при попечном омывании двухфазной средой шахматых пучков труб. /
- 4. 5. Апроксимирующие зависимости для расчета ИОП при поперечном омывании пучков труб двухфазной средой
- 4. 6. Гидравлическое сопротивление при поперечном омывании пучков труб двухфазным потоком. 4 М
- 4. 6. 1. Результаты и анализ исследований по определению коэффициента? при омывании двухфазной средой коридорных и шахматных пучков труб
- 4. 6. 2. Рекомендации для расчета коэффициента? при поперечном омывании двухфазным потоком коридорных и шахматных пучков труб. М
- 4. 7. Сравнение полученных экспериментальных данных с имеющимися исследованиями и их внедрение. 1б{
- Глава 5. Исследования теплообмена при поперечном омывании пучка труб. 45%
- 5. 1. Результаты исследования теплообмена при поперечном омывании пучка труб
- 5. 2. Анализ полученных результатов и расчетные рекомендации
- 5. 3. Сравнение результатов исследования тепловых промышленных испытаний парогенераторов и стендовых исследований теплообмена. ^
- Глава 6. Рекомендации по теплогидравлическим расчетам парогенераторов АЭС. Ф
- Выводы
Список литературы
- Оборудование теплообменное АЭС. Расчет тепловой и гидравлический. РТМ 108.031.05−84 НПО ЦКТИ, 1986 г.
- Оптимизация теплоэнергетического оборудования АЭС. Москва, Атомиздат, 1975 г.
- Рассохин Н.Г. Парогенераторньте установки атомных электростанций. Москва, Атомиздат, 1980 г.
- Basehek H, Kocovrek Е. Operational Experience with Heat Exchanges in Nucbar Pomer station with Light water reactors, Combustion № 9, 1975.
- Mayr A. Experience from operating and fuelling Nueiear Power Plants Simposium Vienna 1973, Vienna 1974.
- Агеев А.Г., Васильева P.B., Дмитриев А. И. и др. Исследование гидродинамики парогенератора ПГВ-1000. Электрические станции № 6, стр. 19−23, 1987 г.
- Сотников А.Ф. Эффективность продувки парогенераторов ПГВ-1000. Теплоэнергетика № 5, 1988 г.
- Маргулова Т.Х., Титов В. Ф., Таранков Г. А., Трунов Н. Б. Горизонтальные парогенераторы для АЭС С ВВЭР. Теплоэнергетика № 5, 1988 г.
- I. Маргулова Т. Х., Зорин В. М., Горбуров В. И. Совершенствование внутрикорпусных устройств парогенертора ПГВ-1000. Теплоэнергетика № 11, 1988 г.
- Маргулова Т.Х., Зорин В. М., Платонов C.B. О подогреве питательной воды в парогенераторе горизонтального типа. Теплоэнергетика № 2, 1989 г.
- Малкис В.А. Разработка рекомендаций по расчету теплообмена к недогретой среде II контура на экономайзерном участкепарогенератора АЭС с ВВЭР. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 1984 г.
- Bevilaegua F, Gibbons I. sistem-80& Cjmbustion Enginiering standai 3800 M-Wt PWR. Combustion lune 1974.'
- Симкин Б.П., Богатырева T.M. Конструкции парогенераторов для атомных станций. Зарубежная информация. НИИЭинформэнергомаш, Москва, 1976 г., стр. 55.
- Williams H.K. Sistem-80. TMWSS. Heam generators desing. Prog. Amer. Power Conf. Palnur House 1976. 38. Cliiago III, 1976, p.218−225Г
- Гальчевский CH., ГребенниковВ.Н., Шелободкин В. Производство оборудования АЭС на Подольском заводе им. С. Орджоникидзе в кн. Атомные электрические станции. Москва, Энергоиздат, 1985 г., стр. 213−238.
- Артемов Л.Н., Бурков В. К., Локшин В. А. и др. Поверхностное кипение в парогенераторах АЭС с ВВЭР. Энергетическое машиностроение НИИЭинформэнергомаш, Москва, № 2, стр. 52, 1982 г.
- Котов Ю.В., Марков Н. М., Терентьев И. К. и др. Применение вертикальных парогенераторов дальнейший путь совершенствования энергоблоков с реакторами типа ВВЭР. Энергомашиностроение № 3, 1981 г.
- Галецкий Н.С., Афанасьев Б. П. и др. Парогенераторы АЭС с ВВЭР. труды ВТИ, № 11, Москва, Энергия, 1977 г.
- Mapi улова Т. Х. Нормы водного режима парогенераторов АЭС с ВВЭР. Теплоэнергетика № 5, 1973 г.
- Маргулова Т.Х., Прохоров Ф. Т. Оптимизация водного режима вторых контуров АЭС с ВВЭР. Теплоэнергетика № 7, 1974 г.
- Стырикович М.А., Маргулова Т. Х. К вопросу о надежности работы парогенераторов АЭС с ВВЭР. Теплоэнергетика № 9, 1974 г.
- Арманд A.A., Сопротивление при движении двухфазной системы по горизонтальным трубам. Известия ВТИ, № 1, 1946 г.
- Арманд A.A., Трещев Г. Г. Исследование сопротивления при движении пароводяной смеси в обогреваемой котельной трубе при высоком давлении. Известия ВТИ, № 4, 1947 г.
- Холодовский Г. Е. Новый метод обобщения опытных данных по движению пароводяной смеси в вертикальных трубах. Теплоэнергетик" № 7, 1957 г.
- Bancoff S.G. A variable density single fluid model for two-phase flo> with partienlar reference to steam-roater flow.
- Trans. ASME See. C, № 4, vol 82, 1960.
- ЗО.Зубер P., Финдлей Дж. Средняя объемная концентрация фаз в системах с двухфазным потоком. Труды американского общества инженеров-механиков. Серия Теплопередача © № 4, стр.29−47, 1965 г.
- Семенов Н.И., Точигин A.A. Истинное паросодержание пароводяных течений в вертикальных необогреваемых трубах. И.Ф.Ж. т.1У, № 7, 1961 г.
- Балдина О.М., Локшин В., Петерсон Д. Ф., Шварц АЛ. Обобщение опытных данных по объемным паросодержниям в подъемных и опускных трубах и сопротивлениям движению пароводяной смеси в трубах. Труды ЦКТИ№ 59, 1965 г.
- Казин И.В. Исследование истинных паросодержаний в контуре с естественной циркуляцией. Теплоэнергетика № 6, 1963 г.
- Боришанский В.Ш., Андриевский A.A., Быков Г. С. и д. Истинные объемные газосодержания при атмосферном давлении. Труды ЦКТИ № 139, 1976 г.
- Шнеерова Р.И. Экспериментальное исследование истинных паросодержаний и гидравлического сопротивления в парогенерирующих трубах с применением радиоизотопных методов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 1965 г.
- Лукомский С.М., Поварнин И. И., Шнеерова Р. И. Исследование структуры течения пароводяной смеси в вертикальной необогреваем ой трубе при высоких давлениях. Труды ЦКТИ, № 101,1970 г.
- Гидравлический расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Энергия, 1978 г.
- Крамеров А.Я., Шевелев Я. В. кн. Инженерные расчеты ядерных реакторов, Москва, стр. 213, 1984 г.
- Казин И.В. Исследование истинных паросодержаний в контуре с естественной циркуляцией воды. Теплоэнергетика № 6, 1963 г.
- Федоров Л.Ф., Воропаева Э. Н. Истинное паросодержание в обогреваемых каналах при положительных относительных энтальпиях пароводяного потока, кн. Кризисы теплообмена и околокритическая область, Ленинград, 1977 г.
- Шнеерова Р.И., Шварц А. Л., Миропольский З. Л., Локшин ВА. Гидравлические сопротивления и истинные паросодержания при движении пароводяной смеси в подъемных наклонных трубах. Труды ЦКТИ, № 59, 1965 г.
- Миропольский З.Л., Шицман М. Е., Шнеерова Р. И. Влияние теплового потока и скорости на гидравлическое сопротивление при движении пароводяной смеси в трубах. Труды ЦКТИ № 59, 1965 г.
- Пржиялковский М.М. О некоторых закономерностях гидравлического сопротивления при движении пароводяной смеси. Труды ЦКТИ № 59, 1965 г.
- Тарасова Н.В. Гидравлическое сопротивление при кипении воды и пароводяной смеси в обогреваемых трубах и кольцевых каналах. Труды ЦКТИ № 59, 1965 г.
- Аверин Е.К., Кружилин Г. Н. Теплоотдача при кипении воды в условиях вынужденной циркуляции, стр.239, сб. Теплопередача и тепловое моделирование. Изд. АН СССР, 1959 г.
- Стерман A.C. Исследование теплообмена при кипении жидкости в трубах. Ж.Т.Ф. т.24, № 11, стр. 2046, 1954 г.
- Алексеев Г. В., Зенкевич Б. А., Субботин В. И. Исследование теплоотдачи при пузырьковом кипении воды в трубах. Теплоэнергетика № 4. 1962 г.
- Cize. A Reseach Program in Two Phase Flow. Euratom contact № 259−11 R.D.I (Can-1) 1963 r.
- Тарасова H.B., Арманд A.A., Коньков A.C. Исследование теплоотдачи в трубе при кипении недогретой воды и пароводяной смеси. Сб. Теплообмен при высоких тепловых нагрузках и других специальных условиях. Госэнергоиздат, 1959 г.
- Миропольский З.Л., Шицман М. Е. Допустимые тепловые потоки и теплоотдача при кипении воды в трубх. Сб. Исследование теплоотдачи к пару и воде кипящей в трубах при высоких давлениях, стр. 24, Атомиздат, 1958 г. под ред. Доллежаля H.A.
- Морозов В.Г. Исследование теплоотдачи при кипении воды в трубах. Сб. Конвективная теплоотдача в двухфазном и однофазном потоках. Энергия 1964 г. стр. 130−139,
- Тарасова Н.В., Орлов В. М. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при поверхностном кипении воды в кольцевых каналах. Кн. Конвективная теплоотдача в двухфазном и однофазном потоках. Энергия 1964 г. стр. 162−167.
- Боришанский В.М. Теоретическое обоснование теплового расчета парогенератора в докризисном режиме. Труды ЦКТИ № 108. Состояние и перспективы проектировния парогенераторов АЭС с водоводяными реакторами.
- Боришанский В.М., Андриевский A.A. и др. Теплоотдача к двухфазному потоку. Теплоэнергетика № 5, 1969 г.
- Андриевский A.A., Боришанский В. М., Крючков А. Г. Охлаждение поверхности нагрева двухфазным пароводяным потоком. Труды ЦКТИ № 86, 1968 г. Конвективный теплообмен в элементах парогенераторов и теплообменников.
- Рассохин Н.Г., Швецов P.C., Кузьмин A.B. Расчет теплоотдачи при кипении. Теплоэнергетика № 9, 1970 г.
- Су воров В. А. Экспериментальное исследование гидродинамики парогенератора-испарителя с погруженной теплообменной поверхностью. Автореферат диссертации, 1963 г.
- Бартоломей Г. Г., Суворов В. А., Тевлин С .А. Исследование барбо-тажа пара через загроможденное сечение и свободный водяной объем. Сб. Водоподготовка и внутрикотловые процессы, вып. № 1, Госэнергоиздат, 1963 г.
- Гришаков В.И. Исследование и обоснование сепарационных устройств парогенерторов большой единичной мощности с водным теплоносителем . Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 1975 г.
- Десятун В.Ф., Москвичев В. Ф., Уласов В. М., Морозов В. Г. и др. Исследование теплогидравлических характеристик вертикального парогенератора на модели. Энергомашиностроение № 3, 1984 г.
- Солодовников A.C. Обобщение опытных данных по истинному объемному паросодержанию в каналах и сборках сплошной конфигурации. Труды ЦКТИ № 27, Лениград, 1986 г. Проблема гидравлики и теплообмена в оборудовании ТЭС и АЭС.
- Солодовников A.C., Фокин Б. С. Разработка энергетической модели для расчета истинного паросодержания в пучках сплошной формы. Труды ЦКТИ № 247, Ленинград, 1988 г. Исследование и проектирование парогенераторов для энергоблоков электростанций.
- Федоров Л.Ф. Температурный режим горизонтальных и слабонаклонных парогенерирутощих труб в зоне перехода к ухудшенному теплообмену. Теплоэнергетика № 11, 1986 г.
- Таранков Г. А., Свистунов Е. П., Голубев Б. П. Исследование гидродинамики парового объема модели парогенератора ПГВ-1000 кон-дукторометрическим методом. Теплоэнергетика № 7, 1982 г.
- Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М. Машиностроение, 1972 г.
- РТМ 24.031.05−72. Методика и зависимость для теоретического расчета теплообмена и гидравлического сопротивления теплооб-менного оборудования АЭС, М. МЭМ, 1972 г.
- Телетов С.Г. Уравнения гидродинамики двухфазных жидкостей. ДАН СССР т.50, 1945 г.
- Арманд A.A., Невструева Е. М. Исследование механизма движения двухфазной смеси в вертикальной трубе. Известия ВТИ № 2, 1950 г.
- Арманд A.A. Исследование механизма движения двухфазной смеси в вертикальной трубе. В кн. Гидродинамика и теплообмен при кипении в котлах высокого давления. М. АН СССР, 1955 г. стр.21−34.
- Телетов С.Г. Об обработке в безразмерных величинах опытных данных по паро и газожидкостным смесям и о методике эксперимента. В кн. Гидродинамика и теплообмен при кипении в котлах высокого давления. М. АН СССР, 1955 г., стр. 46−64.
- Кутателадзе С.С., Стырикович М. А. Гидравлика газожидкостных систем. М-Л. ГЭИ, 1958 г.
- Сштьвестри М. Гидродинамика и теплообмен в дисперсно-кольцевом режиме двухфазного потока. В кн. Проблемы теплообмена. М. Атомиздат, 1967 г.
- Телетов С.Г. Вопросы гидродинамики двухфазных смесей. Труды ЦКТИ № 59, 1965 г.
- Тонг Л. Теплоотдача при кипении и двухфазное течение. М. МИР, 1969 г.
- Андреев П.А., Алферов Н. С., Фокин Б. С., Гольдберг E.H. Влияние нестационарности двухфазного потока на гидравлические характеристики парогенерирутощих каналов. Труды ЦКТИ № 139, 1975 г. Повышение эффективности теплообмена в парогенерирующих установках.
- Алферов Н.С., Шульженко E.H. Гидравлические потери в местных сопротивлениях при течении двухфазной смеси. Труды ЦКТИ, № 139,1976 г. Повышение эффективности теплообмена в парогенерирутощих установках.
- Янсен Э. Потери давления в двухфазном пароводяном потоке при течении через резкие сужения и расширения в области давлений 4298 кгс/см2. В кн. Достижения в области теплообмена. Под ред. Боришанского В.М. М. Мир, 1970 г.
- Wazzan A.R. Cirenlation rativ and carry under in a PWR steam cenerator (Burgey-4 nuclear power plant. Nuclear Engineering and Design.V.70 No 2.1une (11) 1982.
- Корольков Б.М., Данц В. Г., Некрасов A.B. и др. Исследование па-росодержаний в водяном объеме парогенераторов ПГВ-1 ООО гидростатическим методом. Сборник научных трудов ЭНИН. Теплогид-равлические процессы в элементах энергооборудовния электростанций.
- Свистунов Е.П., Таранков Г. А. Влияние конструкции ПДЛ на парораспределение. Энергомашиностроение № 1,1987 г.
- Таранков Г. А., Титов В. Ф., Логвинов С. А. и др. Исследование парогенераторов головного блока АЭС с ВВЭР-1000. Энергомашиностроение № 5, 1986 г.
- Свистунов Е.П. Исследование реального парораспределения в парогенераторе реакторной установки ВВЭР-1000. Энергомашиностроение № 5, 1986 г.
- Гуцев Д.Ф., Козлов Ю. В., Некрасов A.B. Особенности гидродинамики парогенератора ПГВ-1000 без погруженного дырчатого листа. Теплоэнергетика № 8, 1988 г.
- Некрасов A.B., Корольков Б. И., Козлов Ю. В. и др. Исследование температурного режима поверхности теплообмена парогенератора серийного блока ВВЭР-1000. Теплоэнергетика № 12, 1988 г.
- Трунов Н.Б. Повышение надежности и усовершенствование конструкции парогенераторов горизонтального типа для АЭС с ВВЭР. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1990 г.
- Маргулова Т.Х., Зорин В. М., Горбуров В. И. Совершенствование внутрикорпусных устройств парогенератора ПГВ-1000. Теплоэнергетика № 11, 1988 г.
- Титов В.Ф., Козлов Ю. В., Некрасов A.B., Таранов Г. А., Эскин Н. Б. Циркуляция воды в парогенераторе ПГВ-1000. Теплоэнергетика № 7,1990 г.
- Юсида X., Ямагучи С. Теплообмен при двухфазном течении фреона-12 в горизонтальной трубе. Кн. Достижения в области теплообмена. Сб. статей под ред. Боришаанского В. Ш., стр.252−271.
- Чайка В.Д. Исследование тепловых режимов двухфазного потока при кипении воды на горизонтальных трубах. Тезисы докладов VI I Всесоюзной конференции «Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах» т. 1, стр. 151−153,Ленинград, 1985 г.
- Чайка В.Д. О трех процессах парообразования при кипении воды на горизонтальных трубах. Тезисы докладов УП Всесоюзной конференции «Двухфазный поток в энергетических машинах и аппара-тах», т.1, стр.154−156,Лениград, 1985 г.
- Чайка В.Д. К определению кризиса пузырькового кипения воды на горизонтальных трубах. Тезисы докладов YIII Всесоюзной конференции «Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах» т.1, стр.365−367,ЛенинградД990 г.
- Миропольский З.Л., Резников М. К. Радиоизотопные методы исследования внутрикотловых процессов. Энергия, 1964 г.
- Колбасников A.B., Шварц А. Л., Галецкий Н. С. Исследование гидродинамики двухфазной среды в свободно погруженных поверхностях нагрева применительно к парогенераторам АЭС. Теплоэнергетика № 4, 1992 г.
- Агеев А.Г., Васильев Р. В., Дмитриев А. И. и др. Исследование гидродинамики парогенератора ПГВ-1000. Электрические станции № 6,стр. 19−23,1987 г.
- Агеев А.Г., Корольков Б. М. Даки В.Г. и др. Исследование сепа-рационных и гидродинамических характеристик парогенератора серийного блока АЭС с ВВЭР.Электрические станции № 1стр. 29−30, 1990 г.
- Мелишенко В.И., Злоказов .Б., Козлов Ю. В. и др. Теплогидравли-ческие и сепарационные испытания ПГВ-1000 в период освоения мощности. Сб. статей «Атомные электрические станции»,№ 10 стр.38−48,1988 г.
- Жукаускас A.A., Улинскас Р. Б. Гидродинамика и вибрации в обтекаемых пучках труб. Вильнюс, Москлас. 1984 г.
- Колбасников A.B., Шварц А. Л., Галецкий Н. С. Исследование гидродинамики пароводяной среды в межтрубном пространстве поверхностей нагрева с целью усовершенствования парогенераторов АЭС с ВВЭР. Электрические станции № 8, 1991 г
- Козлов Ю.В., Колбасников A.B. Расчет сопротивления при движении двухфазного потока в теплообменных поверхностях парогенераторов АЭС. Энергомашиностроение № 9, 1989 г.
- Винокуров H.H., Иванов Я. Н., Колбасников A.B., Трубный пучок. Авторское свидетельство № 795 098, зарегистрировано 08.09.1980 г.
- ПО. Колбасников A.B., Галецкий Н. С., Шварц А. Л., Возможности моделирования естественной циркуляции пароводяных потоков в погруженных трубных испарительных пакетах парогенераторов
- АЭС на паровых и водовоздушных моделях. Электрические станции № 1, 1992 г.
- Жукаускас A.A., Катинас В. И., Шукстерис B.C., Микишев А. Н. Обтекание, гидродинамические силы и сопротивление радиальных пучков труб в поперечном потоке вязкой жидкости. Труды Академии наук Литовской ССР, № 5 (108), серия Б.
- Колбасников A.B., Шварц А. Л., Галецкий Н. С. Исследование теплообмена при поперечном омывании двухфазным потоком пучков труб. Теплоэнергетика № 7, 1992 г.189