ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Устойчивость движения в парогенерирующих каналах из "Динамика процессов в тепло- и массообменных аппаратах " Первая задача является более сложной и требует для своего описания полной системы уравнений. Вторая задача проще, поскольку при ее решении можно отказаться от рассмотрения уравнения движения. [c.15] При нанесении возмущений любая система отклоняется от положения равновесия. После снятия возмущения устойчивая система возвращается в прежнее состояние, а неустойчивая переходит в режим автоколебаний, который характеризуется вполне определенными значениями частоты и амплитуды. [c.15] В устойчивой системе переходный процесс протекает одинаково во всех однотипных параллельно включенных элементах. Это дает возможность при исследовании переходных процессов рассматривать не всю систему в целом, а один из элементов. Например, при исследовании динамики многоканального теплообменника рассматривается движение в одном канале. [c.15] В парогенераторах наблюдается неустойчивость двух видов общеканальная и межканальная [Л. 86]. Общеканальная неустойчивость проявляется в колебательной системе, включающей весь парогенератор (рис. 1-2), а межканальная — в системе, состоящей из параллельно включенных каналов одной, обычно парогенерирующей, поверхности (рис. 1-3). При общеканальной неустойчивости параметры движения в сходственных сечениях параллельных каналов совпадают, а при межканальной — сдвинуты по фазе. [c.15] Условие постоянства давления в питательной и паровой магистралях выдерживается с определенной точностью лишь при включении группы парогенераторов на общие магистрали. При блочном соединении парогенератора и турбины это условие не сохраняется. Для этого случая колебательная система должна быть расширена путем включения в нее устройств, подающих алоноситель и использующих пар (см. рис. 1-2,6). [c.17] При возбуждении межканальной неустойчивости Р ловие постоянства давления в коллекторах, объеди-н щих параллельно включенные каналы, также выдерживается лишь приблизительно. В результате обмена веществом и энергией между каналами изменяются различные составляющие перепада давления вдоль коллектора. Однако эти колебания давления малы, что дает возможность при исследовании межканальной неустойчивости свести задачу к расчету движения в одном канале, присоединенном к резервуарам с постоянным давлением (рис. 1-3). [c.17] Наиболее полно исследованы закономерности межканальной неустойчивости. [c.17] Первая задача решается проще, поскольку при ее выполнении можно ограничиться рассмотрением линеаризованной, а не исходной нелинейной системы уравнений. К тому же эта задача является и практически более важной. Указанные причины привели к тому, что в большинстве работ ставится задача отыскания параметров системы, разделяющих области с неустойчивым и устойчивым движением. Для этой цели исследуется на устойчивость решение системы уравнений, описывающих движение в парогенерирующих каналах с различными упрощающими посылками. [c.18] Для моделей, относящихся к первой и второй группам, решение получено в аналитической форме. [c.18] Решение для моделей третьей группы разделяется на две подгруппы. В первой — решение получено в аналитической форме [Л. 113—115], во второй — численными методами [Л. 80]. Численные методы позволяют получить решение при более полном учете распределения параметров стационарного потока по длине канала, а также учесть задержки в передаче тепла, связанные с конечным значением коэффициента теплопроводности оболочки. Однако для установления роли отдельных параметров в устойчивости потока требуется проведение большего количества вариантных расчетов с последующим обобщением их результатов на базе каких-либо критериальных зависимостей. [c.18] Во всех остальных моделях исследуется на устойчивость решение линеаризованной системы уравнений (1-9) — (1-14). Из этой системы выделяется подсистема (1-9), (1-10), (1-12) — (1-14), которая решается независимо от уравнения движения. Такое выделение возможно на основе посылки о постоянстве давления по длине канала (см. 2-1) или независимости физических констант теплоносителя от давления. [c.19] В результате решения выделенной подсистемы уравнений определяются значения параметров потока во времени и по длине парогенерирующего канала при нанесении какого-либо возмущения. Далее значения этих параметров подставляются в линеаризованное уравнение движения (записанное в различной форме), которое решается с граничными условиями (1-15). [c.19] Линеаризованная система неустойчива, если хотя бы один корень имеет положительную действительную часть. Тем самым задача сводится к исследованию корней характеристического уравнения одним из существующих методов (построение кривой Михайлова, Найквиста, 1)-разбиение). [c.19] В последующих работах [Л. 77—79] модель парогенерирующего канала была усовершенствована. Исследовалось влияние предвключенных упругих емкостей, учитывалась переменность теплоподвода по длине подогревательного участка, а также условия нестационарной теплопроводности металла на нем. [c.20] Промежуточной между работами второй и третьей групп является работа [Л. 128], в которой все исходные дифференциальные уравнения, кроме уравнения движения, анализировались с учетом распределенности параметров. Отказ от анализа уравнения движения с учетом распределенности связан с математическими трудностями использования координатной системы Лагранжа. Однако даже при частичном учете распределенности одним из определяющих становится параметр, связан-ный с временем прохода парообразующего участка. [c.21] 74] рассматривалась наиболее сложная нелинейная модель парогенерирующих каналов. Движение в такой системе описывалось уравнениями (1-9) — (1-14), записанными с учетом уравнений нестационарной теплопроводности и дополнительными эмпирическими зависимостями, учитывающими относительную скорость пара и кинетику теплообмена. Нелинеаризованная система уравнений решалась с помощью вычислительной машины. В результате были получены параметры колебаний. Реализация этой модели требует сложных и дорогостоящих вычислений. [c.23] Выделение подсистемы уравнений путем исключения уравнения движения, как это принято в большинстве моделей, сближает расчет на устойчивость с динамическими расчетами (см. гл. 2 и 5). [c.23] Вернуться к основной статье