ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Модель со скольжением фаз относительно друг друИСТЕЧЕНИЕ НАГРЕТОЙ ВОДЫ Экспериментальная установка и методика проведения опытов из "Истечение теплоносителя при потере герметичности реакторного контура " Первая попытка [81] применения модели раздельного течения фаз со скольжением к определению критического расхода двухфазной смеси. оказалась безуспешной, так как полученная расчетная зависимость давала значительные расхождения с экспериментом. Причина неудачи состояла прежде всего в том, что в расчетной модели использовались зависимости для истинного объемного паросодержания, полученные при малых градиентах давлений по длине канала. Очевидно нельзя применять указанные зависимости в околокритической области течения, где как известно, dpldz oo. [c.7] Следующая модель со скольжением разработана Муди [33], по мнению которого в модели Фауске остается невыясненным вопрос о том, достигает ли теоретический расход двухфазного потока максимума. [c.8] В результате решения (1.10) в предположении наличия равновесия между фазами Огасавара получает коэффициент скольжения и критические параметры смеси, которые затем использует для определения расхода. [c.9] При этом считайт, что силы трения в околокритическом сечении отсутствуют (т. е. пренебрегают силами трения в уравнениях количества движения), тем самым предполагая- изоэнтропность потока. [c.12] Эти два уравнения и устанавливают зависимости, которые должны существовать между р. х, W , в критическом сечении. [c.13] Попытка учесть влияние обмена энергией на границе раздела фаз была предпринята Като в более поздней работе [69]. [c.13] Поскольку труба адиабатная и подвода тепла из окружающей среды нет, а вследствие допущения о равновесии фаз обе фазы имеют одинаковую температуру, то обмен энергией в работе (69] обусловлен диссипацией энергии. Однако в околокри-тической зоне течения потери на трение становятся исчезающе малыми, а изменение энергии за счет проявления диссипативных сил на поверхности раздела фаз вносит настолько незначительный вклад, что, как отмечает Като, учет этого изменения не влияет заметно на расчетное значение расхода смеси. [c.13] Заключая рассмотрение моделей критического двухфазного потока со скольжением, следует заметить, что, несмотря на различие подходов к формулировке условий существования кризиса течения и видимое различие рекомендованных расчетных зависимостей для определения расхода, по существу они отличаются друг от друга выбором способа определения удельного объема смеси, точнее, выбором способа его усреднения. Действительно, гомогенная модель (частный случай модели со скольжением потока при -у = 1) предполагает усреднение удельного объема по расходу. [c.13] Из рассмотрения (1.8) нетрудно убедиться, что модель Леви предполагает усреднение удельного объема смеси по. сечению (Vf). [c.14] На рис. 1.11 приведены данные 34] по скорости истечения, полученные в том же эксперименте, что и приведенные на рис. 1.10 расходы. [c.17] Из обоих этих рисунков можно сделать вывод о том, что и последняя теоретиче-ская модель Муди не дает одинаково хорошего совпаде- S -ния расчетных результатов с экспериментальными по рас- . ходу и по скорости истечения в одних и тех же условиях, а потому не отображает действительной физической картины течения. [c.17] Экспериментальная установка предусматривает возможность исследования процессов истечения водяных, газоводяных и парогазовых потоков высоких параметров с давлением на входе в участок истечения до 150 кгс1см м температурой до 350° G. [c.21] Измерение температур производится с помощью малоинерционных микротермопар, измерение давления — датчиками типа ЭДД, показания которых контролируются образцовыми манометрами. Запись всех параметров осуществляется на ленты электронных самописцев типа ЭПП-09. Особое внимание при оборудовании установки было уделено вопросу определения массового расхода истекающей среды. Как показал анализ ранее выполненных экспериментальных работ, оценка момента наступления кризиса, проведенная по фиксированным точкам замера расхода, приводит к большим погрешностям и нередко к противоречивым выводам. Учитывая это, в экспериментальную установку введено расходомерное устройство, позволяющее вести непрерывную запись во времени значения секундного расхода истекающей среды. [c.22] В целях исследования процессов истечения газоводяных и парогазовых смесей в установку введен газовый смеситель. Смеситель представляет собой цилиндрический сосуд, состоящий из четырех камер. В каждой камере, отделенной одна от другой диафрагмами, просверлены радиально соответственно 3, 4, 2, 1 отверстия диаметром 1 мм,. через которые поступает воздух. Принятая конструкция смесителя, как показали результаты эксперимента, обеспечивает хорошо диспергированную смесь во всем диапазоне соотношений газа, воды и пара. [c.22] Для измерения давления и температуры вдоль оси канала истечения в установке предусмотрено специальное устройство Зонд . [c.22] Использование известных методов определения давления и температуры вдоль оси канала истечения (т. е. с помощью пустотелой иглы или посредством заделки импульсных трубок в тело канала) оказалось невозможным. Это объясняется тем, что при очень больших перепадах давления, достигающих более 100 кгс1см , трудно осуществить прочную и жесткую конструкцию иглы. В момент истечения игла либо вибрирует, что приводит к неверным показаниям, либо просто ломается. При использовании импульсных трубок затруднительно получить непрерывные эпюры давления и температуры в ядре потока, особенно в районе входной и выходной кромок, где наиболее резко меняются параметры среды. [c.22] С помощью установочной линейки с концевыми электровыключателями 7 устанавливается и контролируется положение точки замера по оси канала. Капилляр микротермопары размещается в канале, идущем вдоль всей оси зонда. Этот же канал служит импульсной трубкой для замера давления. Для вьь вода термопары и подсоединения трубки датчика давления предусмотрены штуцеры 8. Зонд крепится на установочной плите 9, подвешенной на трубе сброса пароводяной смеси 4. [c.24] Экспериментальная часть работы складывалась из серии опытов по исследованию процессов истечения нагретой воды, смеси нагретой воды с воздухом и смеси влажного пара с воздухом. Цель этих исследований — установление зависимостей массовых расходов истекающих сред от.начальных параметров, состава смеси и геометрии канала. В ходе эксперимента уделялось внимание вскрытию физической сущности происходящих процессов — распределению параметров среды по длине канала, кризису течения, степени метастабильности. Исследованию подвергались цилиндрические каналы с острой входной кромкой различного диаметра и длины. В процессе проведения каждога опыта оставались постоянными параметры перед участком истечения и состав смеси. [c.24] Вернуться к основной статье