ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплопередача между тремя теплоносителями через две стенки из "Проектирование теплообменных аппаратов АЭС " Во всех этих случаях возникает задача расчета теплопередачи между тремя теплоносителями, разделенными двумя стенками. [c.173] Могут реализовываться семь вариантов (рис, 5.7) движения теплоносителей, каждый из которых может иметь свои разновидности. [c.173] Наиболее общие расчетные зависимости получаются для определения конечных температур теплоносителей (т. е. выполнения поверочных расчетов ТА). Расчет необходимой площади теплопередающей поверхности или длины труб может также выполняться по этим зависимостям методом последовательных приближений. [c.173] Для вывода расчетных зависимостей воспользуемся первым вариантом движения теплоносителей, причем для этого и других вариантов за положительное направление движения теплоносителей примем движение снизу вверх (рис. 5.8). Кроме того, принимается, что по длине теплопередающей поверхности физические параметры теплоносителей постоянны и определяются предварительно по ориентировочным средним температурам. [c.173] Зависимости, определяющие Ti, Гг и Гз, справедливы и для теплоносителей с изменяющимся агрегатным состоянием. Тогда необходимо определить постоянные коэффициенты Л, Д и С с учетом того, что теплоноситель испаряется или конденсируется по всей длине канала, т. е. J7=oo, а r= onst. [c.175] Равномерное распределение расхода теплоносителей по одинаковым каналам межтрубного пространства и в трубах пучка приводит к идентичности распределения температуры по длине всех ячеек пучка. Это разгружает пучок от термомеханических напряжений. Кроме того, общая эффективность подогрева в ТА в этом случае максимальна и всегда снижается при разверке расходов и температур з отдельных ячейках пучка. [c.175] Однако избежать гидравлических неравномерностей при обтекании трубного пучка в реальных конструкциях невозможно, и следует только их снижать и правильно учитывать при проектировании. [c.175] тя теплообменников с жидкометаллическим теплоносителем характерно, что температурный напор на порядок меньше, чем подогрев. Поэтому гидравлические разверки могут приводить к сильным разбросам подогревов по ячейка1М и к существенному снижению общей эффективности. [c.175] Перечислим характерные виды гидравлических неравномерностей байпасные перетечки, несимметричный подвод теплоносителя и отвод его по периметру трубного пучка, неравномерный боковой подвод по высоте и глубине пучка на входных и выходных его участках, разверки из-за деформации трубного пучка, струйный подвод из патрубков в межтрубное пространство или в трубы, разверки из-за различных гидравлических сопротивлений неодинаковых каналов пучка, разверки из-за действия дистан-ционирующих решеток, разверки из-за случайных отклонений геометрии пучка, перераспределение расхода в межтрубном пространстве из-за действия термогравитационных сил при малых Ре. [c.176] Здесь предполагается, что операция суммирования по зонам может быть заменена интегрированием при достаточно большом числе элементарных зон, а безразмерные параметры теплопередачи р =кР/ и р2=кР1 2 меняются по сечению трубного пучка как из-за неравномерностей расходов теплоносителей в межтрубном пространстве С1 = С1(ф) и в трубах 62 = 2(ср), так и из-за возможных изменений коэффициентов теплопередачи к=к ( ), где й(р=с18/5 — безразмерный элемент сечения пучка. [c.177] Он соответствует случаю двух одинаковых параллельно включенных теплообменников с относнтельны.ми расходами П1 = 1+Ац и П2= 1—Аи. [c.178] При т и хА(/ 1 интегралы легко вычисляются, результаты представлены в таблице. [c.178] В таблице приведены также формулы для оценки влияния отклонений расхода в трубах на т]2. Влияние случайной неравномерности коэффициента теплопередачи V на х 2 оказалось менее значительным, чем отклонения расходов теплоносителей. [c.179] На рис. 5.11 сопоставлены значения эффективности реальных жидкометаллических теплообменников с приведенными выше расчетными зависимостями. [c.181] Теплогидравлические неравномерности, вызванные боковым подводом и отводом теплоносителя в межтрубное пространство и струйным подводом теплоносителя из патрубка, с учетом термогравитационных сил исследуются в настоящее время экспериментально на аэро- и гидродинамических и тепловых моделях, а также численно на ЭВМ с использованием модели анизотропного пористого тела. [c.181] Гомогенная модель гидродинамики в пучках. Первоначальные модели гидродинамики и теплопереноса в ядерных реакторах и теплообменниках описывали поля скорости и температуры в отдельных индивидуальных каналах [7—11]. [c.181] Позднее получили развитие поканальные модели [12—15]. Наиболее сложными они были в случае двухфазных течений, а также если в них входили составной частью модели теплотехнической надежности. [c.181] Гомогенные модели, усредненно описывающие гидродинамику и теплоперенос в пучках труб и стержней как в анизотропном пористом теле, были разработаны в 1970—1980 гг. [16—21]. [c.181] Поканальные модели, записанные.в форме одномерных уравнений баланса массы, количества движения и энергии вдоль каждого канала, давали возможность рассчитать распределение локальных расходов и подогревов теплоносителя по сечению и длине пучка, при этом поперечный обмен массой, количеством движения и энергией между соседними каналами описывался соответствующими конвективными и градиентными членами с эмпирическими коэффициентами перемешивания. [c.181] Уравнения поканальной модели можно рассматривать как конечно-разностную аппроксимацию уравнений гомогенной модели на сетке, узлы которой совпадают с центрами каналов пучка. [c.181] Вернуться к основной статье