Содержание к диссертации
Введение
1. Процесс возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре 11
1.1. Естественная циркуляция в технических системах 11
1.1.1. Возникновение естественной циркуляции в циркуляционном контуре 12
1.1.2. Физические процессы при естественной циркуляции 16
1.2. Математические модели естественной циркуляции 21
1.2.1. Циркуляция однофазного теплоносителя 22
1.2.2. Циркуляция двухфазного теплоносителя 28
1.3. Математическое описание движения жидкости 32
1.3.1. Уравнения движения жидкости 32
1.3.2. Метод простейших гидродинамических элементов 38
Формулировка цели и задач работы 41
2. Возникновение естественной циркуляции в простом однотрубном циркуляционном контуре 42
2.1. Физическая и расчетная схемы простого однотрубного
циркуляционного контура 42
2.2. Теплопередача через поверхность теплообмена 43
2.2.1. Расчетная схема поверхности теплообмена 43
2.2.2. Уравнения теплопередачи 44
2.3. Трубопроводный участок циркуляционного контура 48
2.3.1. Расчетная схема трубопроводного участка контура 48
2.3.2. Уравнения трубопроводного участка контура 49
2.4. Гидродинамические и тепловые характеристики подъемной трубы. 54
2.4.1. Гидродинамические характеристики подъемной трубы 55
2.4.2. Тепловые характеристики подъемной трубы 57
Выводы по главе 59
3. Возникновение естественной циркуляции в простом многотрубном циркуляционном контуре 60
3.1. Физическая и расчетная схемы простого многотрубного
циркуляционного контура 60
3.2. Барабан со свободной поверхностью 61
3.2.1. Схема барабана со свободной поверхностью 62
3.2.2. Уравнения гидродинамики и теплообмена для барабана 63
3.3. Коллектор 67
3.3.1. Схема коллектора 67
3.3.2. Уравнения гидродинамики и теплообмена для коллектора 68
3.4. Гидродинамические и тепловые характеристики барабана и коллектора 69
3.4.1. Гидродинамические и тепловые характеристики барабана... 70
3.4.2. Гидродинамические и тепловые характеристики коллектора.. 71
Выводы по главе 73
4. Прогнозирование гидродинамических и тепловых характеристик панели циркуляционного контура 74
4.1. Характеристики объекта вычислительного эксперимента 74
4.2. Оценка вычислительной точности модели 77
4.2.1. Критерии качества элементов панели 79
4.2.2. Критерии качества панели циркуляционного контура 81
4.3. Прогнозирование гидродинамических и тепловых характеристик панели 83
4.3.1. Ранжирование факторов математической модели 83
4.3.2. Демонстрация возможностей математической модели 100
Выводы по главе 102
Заключение 103
Библиография
- Физические процессы при естественной циркуляции
- Теплопередача через поверхность теплообмена
- Гидродинамические и тепловые характеристики барабана и коллектора
- Критерии качества элементов панели
Введение к работе
Актуальность работы. Важность и приоритетность исследований пусковых режимов циркуляционного контура с естественной циркуляцией теплоносителя выделяют В.А. Локшин, А.Л. Шварц, И.Е. Брауде, Н.М. Кузнецов, А.Н. Кузнецов, Л. Цвынар. Отмечая сложность явлений, определяющих возникновение и развитие естественной циркуляции, большинство авторов для определения гидродинамических и тепловых характеристик циркуляционных контуров используют экспериментальные методы, применение которых ограничивается определенным фиксированным набором исходных данных.
Построением математических моделей гидродинамических и тепловых процессов в элементах циркуляционных контуров при нестационарном движении теплоносителя занимались Е.П. Серов, Б.П. Корольков, Н.С. Лелеев. В своих работах авторы описывают, как правило, развитый процесс движения теплоносителя, а приведенные математические модели предназначены для оценки устойчивости движения теплоносителя при вынужденном отклонении режима от номинального.
Недостаток информации о закономерностях взаимодействия гидродинамических и тепловых процессов в элементах циркуляционных контуров при возникновении естественной циркуляции из начального состояния термического равновесия и связанные с этим трудности расчета приводят к необходимости разработки математической модели процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя из состояния термического равновесия.
Подъемный участок циркуляционного контура обычно представлен в виде панели подъемных труб. Сложность и труднопрогнозируемость пусковых режимов работы контуров с естественной циркуляцией связана, в первую очередь, с наличием гидравлических и тепловых разверок подъемных труб панели.
7 Решение задачи прогнозирования гидродинамических и тепловых
характеристик панели циркуляционного контура на этапе возникновения
естественной циркуляции из начального состояния термического равновесия
имеет существенное значение для проектирования и эксплуатации
современных образцов панелей циркуляционных контуров, работающих
в условиях многократных пусков и остановов.
Объект исследования: процесс возникновения естественной циркуляции однофазного теплоносителя в простом циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия.
Цель работы: построение математической модели и исследование процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре.
Задачи работы:
провести анализ физических процессов при возникновении естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре, выбрать подход для математического описания движения теплоносителя;
построить математическую модель процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия;
применить математическую модель для прогнозирования гидродинамических и тепловых характеристик панели подъемных труб циркуляционного контура.
Методы исследования базируются на фундаментальных положениях механики сплошных сред; законах сохранения и преобразования энергии, представленных в виде систем дифференциальных и алгебраических уравнений.
На защиту выносятся:
- постановка задачи построения математической модели процесса
возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном
8 контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического
равновесия;
математическая модель процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия;
результаты численных исследований гидродинамических и тепловых характеристик панели подъемных труб циркуляционного контура в процессе возникновения естественной циркуляции теплоносителя.
Обоснованность научных результатов обусловлена тем, что в основу математической модели положены классические положения механики сплошных сред, выраженные через законы сохранения и преобразования энергии. Используемые математические зависимости базируются на известных теоретических и экспериментальных исследованиях гидродинамических и тепловых процессов в циркуляционных контурах. Обработка результатов численных расчетов производилась по апробированным методикам.
Достоверность полученных в работе результатов основывается на использовании известных методов решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, позволивших получить результаты, согласованные с теоретическими положениями, сопоставимыми с результатами экспериментов и нормативными расчетными методиками. Научная новизна:
новой является задача построения математической модели процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре из начального состояния термического равновесия для прогнозирования гидродинамических и тепловых характеристик его панели;
новой является математическая модель процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия;
- новыми являются результаты численных исследований
гидродинамических и тепловых характеристик панели подъемных труб циркуляционного контура в процессе возникновения естественной циркуляции теплоносителя.
Теоретическая ценность:
продемонстрирован подход к представлению циркуляционного контура совокупностью гидродинамических и тепловых элементов с сосредоточенными параметрами;
построена математическая модель процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия;
получены результаты численных исследований гидродинамических и тепловых характеристик панели подъемных труб циркуляционного контура в процессе возникновения естественной циркуляции теплоносителя.
Практическая ценность;
применение математической модели позволяет прогнозировать гидродинамические и тепловые характеристики панели подъемных труб циркуляционного контура в процессе возникновения естественной циркуляции из начального состояния термического равновесия;
полученную информацию о процессе можно использовать для оптимизации параметров проектируемых и эксплуатируемых панелей циркуляционных контуров.
Апробация работы. Отдельные этапы работы докладывались и обсуждались: на научно-технических конференциях ИжГТУ (г. Ижевск) 1994-2003 г; научно-практической конференции: «Современное газоиспользующее оборудование и технологии в решении энергосберегающих и экологических проблем в газовой промышленности» (г.Ижевск) 1999г., Межрегиональном научно-практическом семинаре «Энергосбережение и охрана природы в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве» (г.Ижевск) 2001г.;
10 международных научно-технических конференциях «Информационные
технологии в инновационных проектах» (г. Ижевск) 2000-2003 г.
Публикации. Результаты работы отражены в 25 публикациях, в том числе в 11 статьях.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, четыре главы и заключение, изложенные на 118 страницах машинописного текста. В работу включены 45 рис., 20 табл., список литературы из 102 наименований и 5 страниц приложения.
Содержание работы
Во введении показана актуальность рассматриваемой темы, сформулированы объект и методы исследования, определены цель и задачи научной работы.
В первой главе приведена постановка задачи построения математической модели процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия.
Во второй главе приводится обоснование математической модели процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом однотрубном циркуляционном контуре.
Третья глава посвящена построению математической модели возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом многотрубном циркуляционном контуре.
В четвертой главе приведены результаты численных исследований гидродинамических и тепловых характеристик панели подъемных труб циркуляционного контура. Определены факторы, оказывающие существенное влияние на процесс возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре.
В приложении приведены макеты демонстрационных плакатов и акт о использовании результатов диссертационной работы
Физические процессы при естественной циркуляции
На основе проведенного анализа научно-технического материала можно выделить работы, в которых исследовались физические процессы естественной циркуляции теплоносителя.
Начальная стадия процесса возникновения естественной циркуляции во многом зависит от гидродинамики однофазных свободно-конвективных течений [13]. Примерами практических ситуаций, когда механизмы естественной конвекции играют весьма важную роль, могут быть: накопление и хранение энергии путем сильного нагревания замкнутых объемов жидкости, отвод тепла с помощью жидких носителей, потоки, возникающие в помещении из-за наличия источников тепловой энергии, охлаждение тепловыделяющих узлов конструкции в энергетических системах и в ядерной энергетике.
Процесс возникновения естественной конвекции в гидравлических системах связан с появлением гидростатической подъемной силы. Характерное отличие движения жидкости, вызванного гидростатической силой, от вынужденного движения при воздействии вентилятора или насоса в том, что заранее очень мало известно о результирующем течении. Поля течения и температуры всегда тесно связаны друг с другом, и их необходимо рассматривать совместно, а сами течения являются сравнительно «слабыми». Это значит, что скорость потока достаточно мала, а инерционные и вязкие эффекты обычно являются величинами одного и того же порядка. По мере развития процесса образуются вынужденные внутренние течения жидкости. Эти процессы, называемые обычно смешанной конвекцией, представляют собой взаимодействие вынужденного течения и течения, вызванного гидростатической подъемной силой [14]. Физическое обоснование процесса возникновения естественной конвекции основывается на локальном изменении плотности в покоящейся среде. Это изменение в поле гравитационных сил порождает направленную вверх выталкивающую силу, которая и приводит к возникновению движения [15]. К настоящему времени проведено большое количество исследований смешанной конвекции в вертикальных каналах и трубах различного сечения [16], имеющих большое значение в ядерных реакторах, теплообменниках, электронном оборудовании и других практических приложениях [17]. Задачи, связанные со смешанной конвекцией в вертикальной трубе круглого сечения, решались также американскими коллегами [18-21].
Математически описать конвективный процесс, как известно, достаточно сложно. Поэтому в основном применяются упрощенные математические модели, в которых использованы основные уравнения для полностью развитого осесимметричного течения жидкости при условии, что теплофизические свойства, за исключением плотности, постоянны. Случай, когда жидкость на входе в теплообменный участок трубы имеет параболический профиль скорости и нагревается в восходящем потоке, впервые исследовали Мартинелли и Боултер [18], а позднее Пигфорт [19]. Розен и Хенрати [20] продолжили эти исследования и получили решения с учетом зависимости вязкости жидкости от температуры. Случай стационарного режима течения при постоянных теплофизических свойствах жидкости (за исключением плотности в члене, выражающем массовую силу в уравнении количества движения), а также при условии, что давление является функцией только осевой координаты и отсутствует вязкая диссипация энергии, рассмотрен в работе [21].
Среди отечественных ученых, которые занимались изучением особенностей процесса возникновения конвективных течений, следует отметить работы М.А. Михеева, А.В. Лыкова, А.И. Леонтьева и др. [22 - 24]. Г.А. Остроумов [25] получил решение задачи о стабилизированном осесимметричном течении в вертикальной круглой трубе при совместном действии вынужденной и естественной конвекции и постоянной тепловой нагрузке по длине трубы. Физические свойства жидкости считались постоянными. Изменение ее плотности в зависимости от температуры учитывалось только в уравнении движения при определении подъемной силы.
Механизмы возникновения нестационарной ламинарной тепловой конвекции рассматривали В.И. Полежаев [26, 28], С.Г. Черкасов [27]. Анализ характерных режимов развития во времени нестационарной конвекции в замкнутой плоской области при внезапном подводе тепла показал, что начало влияния конвекции на поле температур обнаруживается лишь по появлению вертикальной разности температуры. Выделяют три основных режима развития во времени нестационарной конвекции: начальный режим теплопроводности, в котором развивающаяся конвекция слабо влияет на поле температур; переходный режим, в котором появляются вертикальные разности температур; квазистационарный режим, при котором разность температур в вертикальном направлении не изменяется с течением времени [28].
Теплопередача через поверхность теплообмена
Проведенный анализ позволил выделить особенности в построении физических и расчетных схем гидравлических циркуляционных систем. Однако, наряду с различиями, существуют единые составные элементы, которые присутствуют в большинстве конструктивных вариантов циркуляционных контуров. Физическая схема простого однотрубного циркуляционного контура приведена на рис. 2.1 а.
Циркуляционный контур (а) образуют подъемные и опускные трубы. Подъемные трубы диаметром dnod содержат обогреваемый участок 1, необогреваемый участок 6, участок ответвлений 2. Опускные трубы 4 диаметром d связывают барабан 3 и нижний коллектор 5. Основными геометрическими параметрами контура являются высоты участков: необогреваемого кнб; обогреваемого ho6; отводов home. Внешний тепловой поток Q воспринимается только на участке обогрева.
Используя выбранный подход к построению математической модели, циркуляционный контур в простейшем случае можно представить как совокупность выделенных участков с сосредоточенными параметрами. Единую расчетную схему циркуляционного контура представим в виде гидродинамического (б) и теплового (в) контуров {рис. 2.1).
Поверхность теплообмена ограничивается участком обогрева, к которому подводится внешний тепловой поток. Считая, что тепло подводится равномерно по высоте и внешнему периметру трубы, можно рассмотреть только элемент стенки выделенного участка трубы высотой h.
Схема прогрева стенки
Расчетная схема поверхности теплообмена представлена в виде совокупности выделенных слоев толщиной 8 каждый. Средняя температура слоя стенки Г будет являться функцией разницы двух тепловых потоков AQ, входящих и выходящих из слоя.
Уравнение теплопередачи через поверхность теплообмена участка трубы можно записать в дифференциальном виде как: Здесь С] - тепловая емкость стенки.
Пренебрегая эффектами, связанными с кривизной поверхности стенки, тепловая емкость участка трубы будет равна сумме тепловых емкостей слоев, значение каждого из которых определим как: С] = (csPsndh8)/K , (2.2) где ds - текущий диаметр стенки трубы; ks = 1 - для внутренних слоев; ks = 2 - для внешних слоев стенки. Среднюю температуру каждого слоя можно определить через разность AQ входящих и исходящих тепловых потоков: Qg-sl=ag(Tgsl)fs; XX X itsl-i2 — 7Г\ si _ s2/Js zis2-sn-l = " \ s2 sn-\ )Js Zsn-\-sn = \ sn-l sn )Js \A ) Здесь Тл, Ts2, TmA, Tm - температуры стенки; fs = 7tdsh - текущая площадь поверхности теплообмена. Коэффициент теплоотдачи ag от греющих газов к наружной поверхности стенки можно определить по зависимости вида [75]: X ag = 0.00365 —g wg Prg04. (2.4) g Эта зависимость применяется в случае продольного движения газового потока по высоте труб. Значение коэффициента теплоотдачи а} от внутренней стенки трубы к жидкости будем определять по зависимости вида: а, = А{ЪСг):г (2.5)
Для ламинарного режима течения (104 (Pr Gr)SJ 109) значения коэффициентов А - 0.59; п -1/4; для турбулентного режима течения (109 (PrGr)M 1012) А- 0.13;« = 1/3. Комплекс (PrGr)s/ определяется при средней температуре стенки и жидкости [76]. Процесс переноса тепла на режиме теплопроводности можно оценить с помощью зависимости, предложенной Д.Л. Бояринцевым [77]: Gr} 124Рг;02(0.955 + Pr,)l/d. (2.6) М.А. Михеев [77] рекомендует следующую приближенную формулу для определения эффективного коэффициента теплопроводности: Л]=0.Щ(СгРтУг ". (2.7) В интервале значений 103 (GrPr) 107 и 5 h/d 20 для расчета интенсивности переноса теплоты в вертикальных слоях капельных жидкостей существует эмпирическая формула [23]: NUj = 0.2SRa025 (h/d) 025. (2.8) В интервале значений 104 (GrPr) 9-10u для расчета теплообмена в вертикальных каналах (трубах) приводится следующая зависимость [78]: Nuy = 0.0674(Gr Pr129)33 (2.9)
При режиме совместного действия свободного и вынужденного движения можно использовать результирующую зависимость, полученную Мартинелли и Болтером [78]. Уравнение для приближенного определения коэффициента теплоотдачи в круглых вертикальных трубах при совпадении вынужденного и свободного движения рекомендуется использовать в виде [79]:
Гидродинамические и тепловые характеристики барабана и коллектора
Тестовая модель простого многотрубного циркуляционного контура представлена в виде трех подъемных и двух опускных труб. На необогреваемом участке и участке отводов по одному элементу, участок обогрева представлен в виде композиции трех элементов.
Для оценки гидродинамических и тепловых характеристик барабана и коллектора были выбраны геометрические и теплофизические значения, которые присущи реальным многотрубным циркуляционным контурам [94]: внутренний диаметр подъемных труб dpod =54мм, внутренний диаметр опускных труб Лор=16мм; высота необогреваемого участка кнб = 0.15м, высота обогреваемого участка ho6 =8.8ж, высота отводов hom = 0.85л ; материал стенки труб - сталь; толщина стенки Змм; внутренний диаметр барабана и коллектора f = 0.14л ; длина / = 0.18л ; толщина стенки 12мм; греющий газ - воздух; температура 1000А"; скорость обдува труб 5м/с; теплоноситель - вода. Все теплофизические свойства теплоносителя [95] и материала стенки [96,97] определены при температуре 213К.
Начальные условия: система находится в состоянии термического равновесия; движение теплоносителя в контуре отсутствует.
Условия расчета: нагрев теплоносителя осуществляется только на участке обогрева, т.е. тепло воспринимают только девять выделенных расчетных элементов обогреваемого участка; тепловой поток постоянен по значению и не меняется с течением времени; расчетный метод решения дифференциальных уравнений - метод Рунге-Кутты-Мерсона четвертого порядка с автоматическим выбором шага [72].
Фрагмент па рис. 3.9 характеризует распределения массовых расходов Gk по коллектору в процессе начала движения теплоносителя и при выходе на стационар. Видно, что при заданных условиях равномерного теплового обогрева суммарный массовый расход теплоносителя на входе в коллектор и выходе из коллектора в элементы подъемных труб имеет одинаковые значения. Вычислительная погрешность полученных результатов по значениям массового расхода, температуры и давления составляют не более 2 - 4%.
Анализ графической и числовой информации говорит о выполнении законов сохранения энергии и массы, что позволяет математическую модель считать корректной.
Выводы по главе 1. Приведенная модель позволяет получать основные гидродинамические и тепловые характеристики теплоносителя и образующегося в результате испарения в барабане пара, оценить изменение параметров теплоносителя по длине коллектора на режиме возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия.
2. Полученные результаты расчетов, при заданном условии равномерного теплового нагрева обогреваемого участка подъемных труб циркуляционного контура, позволяют говорить о выполнении законов сохранения энергии и массы, при чем, величина расчетной погрешности при вычислении гидродинамических и тепловых характеристик теплоносителя составляет не более 2 - 4%.
Надежность циркуляционных контуров во многом зависит от надежности работы панели - группы подъемных труб, заключенных между последовательно расположенными коллектором и барабаном.
В общем случае панель циркуляционного контура можно представить в виде совокупности п труб, состоящих из последовательно соединенных участков. Связь между барабаном и коллектором осуществляется через т опускных труб (рис. 4.1).
Нормативный метод расчета [29] предъявляет ряд требований по надежности функционирования панелей циркуляционных контуров. Эти требования, в первую очередь, связаны с гидравлической неравномерностью и неравномерностью тепловосприятия параллельных труб. Наличие неравномерностей в основном обуславливается всегда существующими тепловыми и гидравлическими разверками между отдельными трубами панели, каждая из которых характеризуется коэффициентами разверки.
Коэффициентом тепловой разверки называется отношение приращения энтальпии в отдельной трубе к среднему приращению ее в панели [29]: kQ=AI,/Mn, (4.1) где А/, - приращение энтальпии в і-ой трубе; А7П - среднее приращение энтальпии в панели труб. Коэффициентом гидравлической разверки называется отношение расходов среды в отдельной трубе к среднему расходу в трубах панели [29]: K=GjGn, (4.2) где G, - расход среды на выходе из отдельной і-ой трубы; Gn - средний расход на выходе труб панели.
По совокупности полученных значений коэффициентов разверки, наиболее разверенной трубой будет та, которая имеет наибольшие значения коэффициентов тепловой и гидравлической разверок. Основываясь на нормативном определении [29], значения коэффициентов тепловой и гидравлической разверки для панели можно представить в виде:
Критерии качества элементов панели
Принимая в качестве исходных данных для расчета, оптимальные и неблагоприятные сочетания существенных факторов, можно получить гидродинамические и тепловые характеристики панели подъемных обогреваемых труб для этих случаев, которые приведены нарис. 4.15.
Таким образом, полученные результаты подтверждают возможность применения математической модели в качестве инструмента для прогнозирования гидродинамических и тепловых характеристик панели подъемных труб при возникновении естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия.
1. Вычислительная погрешность по преложенным критериям качества для панели идеальных подъемных труб имеет значение для коэффициентов гидравлической и тепловой разверки труб панели 10"4- 10"6, коэффициент неравномерности тепловосприятия оценивается значениями 10 3- 10"5.
2. Произведенные расчеты с учетом рекомендаций, полученных по вторичной модели, позволили определить благоприятные (опт) и неблагоприятные (кр) сочетания существенных факторов, влияющих на значение разверок в процессе возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре из состояния термического равновесия.
В работе содержится решение задачи построения математической модели и исследование процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия.
Основные результаты работы - проведен анализ физических процессов при возникновении естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре, выбран подход для математического описания движения теплоносителя; - обоснована математическая модель процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом однотрубном циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия; - исследованы гидродинамические и тепловые характеристики процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия, на модели простого однотрубного циркуляционного контура; - построена математическая модель процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в простом многотрубном циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия; - исследованы гидродинамические и тепловые характеристики процесса возникновения естественной циркуляции теплоносителя в циркуляционном контуре, находящемся в начальный момент времени в состоянии термического равновесия, на модели простого многотрубного циркуляционного контура; - для прогнозирования гидродинамических и тепловых характеристик панели подъемных труб циркуляционного контура по результатам вычислительного эксперимента построенная полиномиальная модель.
Основные выводы по работе
1. Представление циркуляционного контура в виде совокупности простейших гидродинамических и тепловых элементов позволяет рассмотреть процесс возникновения естественной циркуляции теплоносителя в виде двух зависимых процессов, происходящих в гидродинамическом и тепловом контурах.
2. В результате проведенных расчетов установлено, что значение коэффициента тепловой разверки в подъемных трубах циркуляционного контура больше значения коэффициента гидравлической разверки на порядок, следовательно, изменение тепловых параметров оказывают большее влияние на процесс возникновения естественной циркуляции, чем гидродинамические параметры.
3. Существенным образом на гидродинамические и тепловые характеристики панели подъемных труб циркуляционного контура на этапе возникновении естественной циркуляции теплоносителя из состояния термического равновесия оказывают влияние следующие факторы - диаметр коллектора dKm, теплопроводность As поверхности теплообмена, отклонение от номинального значения коэффициента местного гидравлического сопротивления Ak , на выходе из подъемных труб в барабан.
