Гидродинамическое сопротивление

Приведены теоретический расчет коэффициента сопротивления струи в шаровой ячейке методика и результаты экспериментальных работ ио гидродинамическому сопротивлению, среднему и локальному коэффициентам теплоотдачи ири течении газа через различные укладки шаровых твэлов. На основе обобщенных критериальных зависимостей коэффициентов сопротивления и теплообмена разработана методика оптимизационных расчетов размера шаровых твэлов и геометрических размеров активных зон для различной объемной плотности теплового потока. Приводится количественный расчет по предложенной методике. [c.2]

Несмотря на малые размеры сферических микрочастиц, гидродинамическое сопротивление кассеты оказывается сравнительно невысоким (не превышает 2—37о абсолютного значения давления гелия в контуре) при объемной плотности теплового потока более 500 кВт/л. [c.38]

Внешняя модель — обтекание газом отдельных шаровых элементов, причем газ при своем течении ведет себя как единое целое. Скорость газа определяется по полному сечению без учета загромождения канала шаровыми элементами. В качестве геометрического параметра в критерии Nu и числе Re принимается диаметр элемента d. Гидродинамическое сопротивление зависит в этой схеме процесса только от взаимного расположения шаров в канале или сосуде. [c.39]

При соблюдении геометрических, динамических и тепловых условий подобия можно получить данные на стадии проектирования по гидродинамическому сопротивлению, температурным полям твэлов, провести оптимизацию их геометрических размеров, определить режимы течения. Условием подобия для сия трения и сил инерции газового теплоносителя является равенство чисел Re для модели и натуры [c.47]

Таким образом, в реакторах с движением шаровых твэлов через активную зону (реактор по принципу одноразового прохождения активной зоны) структура и объемная пористость в различных точках могут изменяться по сравнению с таковыми в номинальном начальном состоянии, что необходимо учитывать при расчете гидродинамического сопротивления и теплообмена. [c.51]

СТРУЙНАЯ ТЕОРИЯ ТЕЧЕНИЯ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЯЧЕЙКИ ШАРОВЫХ ТВЭЛОВ [c.52]

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ШАРОВЫХ ЗАСЫПОК [c.57]

При применении шаровых твэлов в реакторах ВГР с высокой объемной плотностью теплового потока возникает необходимость увеличения удельного массового расхода теплоносителя. Диапазон изменения чисел Re в реакторах с шаровыми твэлами лежит в пределах S-IO —5-10 (при номинальной мощности реакторов). К сожалению, большинство исследований по определению гидродинамического сопротивления слоя шаров относится к области чисел Re<10 . [c.57]

Наступление автомодельной области отмечено при значении Re= 3-10 . Однако в этом исследовании не определялось влияние объемной пористости шаровых насадок на коэффициент сопротивления слоя. Таким образом, необходимо было провести работы по определению гидродинамического сопротивления различных шаровых насадок при больших числах Re. [c.59]

ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ УКЛАДОК ШАРОВЫХ твэлов [c.59]

ОБОБЩЕННЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ УКЛАДОК [c.62]

Рис. 3.3. Зависимость коэффициента гидродинамического сопротивления слоя от числа Re при различной объемной пористости т шаровых укладок

Более удобно выражать гидродинамическое сопротивление при течении теплоносителя через шаровую засыпку, используя параметры внешней задачи в виде [c.66]

Экспериментальные данные по гидродинамическому сопротивлению упаковок шаров в цилиндрических каналах из работы В. А. Сулина и др. [34] были обработаны по предложенной методике (см. рис. 3.4) для коридорной (Л = 1,1- 1,76), винтовой (jV= 1,89- 1,96) и кольцевой (iV = 2,044-2,8) упаковок. Для винтовой и кольцевой упаковок результаты обработки удовлетворительно согласуются с расчетами по зависимости (3.21). Для искусственно создаваемой коридорной упаковки,, характеризуемой свободным течением части газа по стенкам канала и, следовательно, меньшей турбулентностью, можна рекомендовать зависимость [c.66]

Для определения количественной зависимости = f m) была использована такая же методика обработки всех результатов в параметрах шаровой ячейки по струйной теории течения, как и в случае определения обобщенной зависимости для коэффициента гидродинамического сопротивления шарового слоя. [c.76]

Гидродинамическое сопротивление активной зоны для той же области чисел Re>10 может быть представлено в виде (3.22) [c.86]

Гидродинамическое сопротивление канальной активной зоны [c.96]

В высокотемпературных газоохлаждаемых реакторах в качестве ограничивающих факторов выступают предельно допустимая температура ядерного топлива и перепад давления, приходящийся на активную зону, который характеризует допустимые затраты энергии на прокачку теплоносителя. Таким образом, необходимо при одинаковой максимальной температуре топлива или одинаковой разности температур Д7 = A7 s+ДТ тв топлива Б шаровых твэлах и газом найти такой вариант активной зоны, который обладал бы минимальным гидродинамическим сопротивлением при заданных геометрических размерах активной зоны, тепловой мощности и параметрах газового теплоносителя. [c.97]

Относительное гидродинамическое сопротивление [c.98]

Определена автомодельная область турбулентного течения газового теплоносителя по числу Re, в которой коэффициент гидродинамического сопротивления для стабильной структуры шаровой укладки остается постоянным проведена численная оценка степени турбулентности газового потока при течении его через шаровые твэлы. [c.106]

Рис. 2-7. Гидродинамическое сопротивление частиц неправильной формы. Обозначения указаны в табл. 2-3

Приведенные решения верны при отсутствии ряда сил, способствующих перемещению частиц в направлении, перпендикулярном их основному движению. Подобные поперечные перемещения частиц являются существенными для теплообмена дисперсного потока со стенкой, для загрязнения поверхности канала (например, экранных трубок котлов, лопаток газовых турбин и пр.) и для гидродинамического сопротивления движения всего потока. В [Л. 250] отмечается, что из числа подобных сил наиболее существенны [c.71]

Рис. 6-7. Сопоставление относительных коэффициентов гидродинамического сопротивления потоков взвеси в зависимости от концентрации.

Д о р ф м а н Л. А., Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающегося тела, Физматгиз, 1960. [c.405]

Резкое местное сужение и дальнейшее расширение проход-лого сечения отдельной струи вызывает отрыв ее от поверхности твэла. Возникновение турбулентных пульсаций и, по мере увеличения скоростей, появление отрывного течения струек приводят к значительно болынему гидродинамическому сопротивлению при течении охладителя через шаровые твэлы, по сравнению с теченлем теплоносителя в трубах при одинаковом [c.39]

Модель Слихтера не учитывает возможности раздельного изменения угла боковых плоскостей Если угол боковых п,ло-скостей будет 60°, а угол в основании 90°, то может получиться октаэдрическая укладка с предельно-минимальной пористостью 0,259 и двенадцатью точками касания шаров, как и у тетра-октаэдрической ячейки, но совершенно другой формой пространства между шарами (рис. 2.2). Таким образом, даже в предельноплотных ук 1адках форма пространства между шарами, разделение и слияние отдельных струек жидкости может быть различным это должно сказаться и на гидродинамическом сопротивлении. [c.43]

Поскольку для вихревого режима течения невозможно применить гидродинамическую теорию теплообмена, то обычно расчетные зависимости в области гидродинамики и теплообмена получают на основе обобщения экспериментальных данных. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в активных зонах с шаровыми твэлами реакторов FP оеу-ш,ествить весьма трудно, а на стадии проектирования просто и невозмфкно, поэтому обычно используют теорию подобия, которая позволяет установить, от каких безоазмерных параметров зависит гидродинамическое сопротивление при обтекании газом тепловыделяющих элементов и его нагрев за счет теплоотдачи от поверхности твэлов. [c.47]

Наиболее полное исследование гидродинамического сопротивления шаровых насадок было выполнено сотрудниками ЦКТИ Р. С. Бернштейном, В. В. Померанцевым и С. Л. Шагаловой [28]. В более поздней работе этих же авторов был предложен на основе струйной теории Г. Н. Абрамовича теоретический метод расчета гидродинамического сопротивления как шаровых насадок, так и слоя из элементов неправильной формы и предложены обобщенные зависимости для коэффициентов сопротивления. Степенные зависимости параметров ячейки (относительной высоты hjd и относительного просвета п) выбирались авторами работы с учетом обоих типов насадок. [c.58]

Разброс опытных точек не превышает 25% от значений по зависимости (3.13). Наступление автомодельной области течения для шаровой насадки, когда коэффициент сопротивления остается неизменным, обнаружено при Re=10 . В работе [28] было показано гораздо более сильное влияние объемной пористости шаровой насадки на коэффициент гидродинамического сопротивления слоя g при рассмотрении явления в рамках внешней задачи, чем это предлагали другие авторы. В литературе известно несколько работ зарубежных авторов, в которых обобщаются опытные данные по сопротивлению шаровых насадок. Так, в работе Клинга [32] для Re=10-f-10 приведена следующая зависи.мость для определения коэффициента сопротив- [c.58]

В 1963 г. опубликована работа В. Дентона, Ч. Робинсона и Р. Тиббса [33] по исследованию гидродинамического сопротивления и теплоотдачи в шаровых насадках при больших числах Re. Приведены экспериментальные данные по коэффициентам сопротивления для шаровых насадок при изменении чисел Re от 5-103 до 5-10 для jV= 11- 34 и объемной пористости п 0,4 и предложена расчетная зависимость [c.59]

Гидродинамическое сопротивление различных шаровых укладок было исследовано автором работы совместно с Е. Ф. Яну-цевичем в 1959 г. на разомкнутых и замкнутых газодинамических трубах с воздушной средой, очищенной от влаги и паров воды. Был определен коэффициент сопротивления слоя четырнадцати различных шаровых укладок. Значения объемной пористости, отношения (N = D-rp/d) диаметров труб и шаров приведены в табл. 3.3, а коэффициентов сопротивления — в табл. 3.4. [c.59]

В 1961 г. Б. И. Шейниным и Д. А. Наринским были проведены экспериментальные работы по определению гидродинамического сопротивления на той же разомкнутой петле в изотермических условиях еще четырех шаровых укладок. Диаметры труб двух рабочих участков были равны 100 и 204 мм, а шаровых элементов — 40 и 60 мм, диапазон изменения чисел Re = 2-102- 2-10 . Обработку опытных данных проводили как для определения коэффициента сопротивления шаровой насадки ь, так и для определения коэффициента сопротивления шарового слоя щ. Объемная пористость менялась от 0,435 при jV = 5,1 до 0,673 при iV=l,67. Данные по коэффициентам сопротивления слоя приведены в табл. 3.5. [c.60]

В 1961 г. автором были проведены исследования гидродинамического сопротивления шаровых укладок с малой объемной пористостью, приближающейся к предельной, в неизотермических условиях на замкнутой воздушной петле. Максимальное давление воздуха было равно 1 МПа, температура 375° С-Рабочий участок состоял из силового кожуха и внутренней трубы 89X3,5. Укладка стальных шаров для получения минимальной объемной пористости т = 0,265 образовывалась из одиннадцати целых шаров диаметром 51 мм, 22 малых и 48 больших шаровых долек. Каждый шар имел касания с двумя [c.60]

Экспериментальные значения константы соответствуют измеренным значениям Дстр для потока с искусственной турбули-зацией, что, как было показано ранее, и имеет место при течении газа через шаровые укладки. Гидродинамическое сопротивление шарового слоя может быть определено по зависимости (2.2) для внутренней модели [c.66]

Изменения объемной пористости и скорости в пристеночном слое по-разному скажутся на среднем коэффициенте теплоотдачи шаров, расположенных около стенки. Для активной зоны в виде цилиндра с плоским подом и v = onst можно принять, что поля полного и статического давления в поперечном сечении будут одинаковыми, и тогда можно считать, что onst для любой струйки, протекающей параллельно оси активной зоны. Приняв, что плотность газа, коэффициент гидродинамического сопротивления, диаметр твэла и высота активной зоны одинаковы для всех коаксиальных струек газа, можно найти зависимость для определения скорости газа в пристеночном слое [c.87]

Задача состоит в разработке метода расчета для выбора геометрических размеров твэлов для двух указанных схем с учетом гидродинамического сопротивления Ар, средней объемной плотности теплового потока qv и максимально допустимой температуры топлива в шаровых твэлах как для случая гомогенного твэла, когда микротвэлы размещены во всем объеме шарового твэла, так и для случая гетерогенного твэла, когда топливная зона с микротопливом в виде сферического слоя занимает только часть его объема. [c.94]

Коэффициент гидродинамического сопротивления слоя определяется по зависимостям (3.21), и для Нбстр Ю он численно равен ш = 0,54//п Тогда соответственно [c.97]

Чтобы исключить влияние средней объемной плотности теплового потока <7v на температуру топлива и гидродинамическое сопротивление Ар, целесообразно определять относительную разность температур ATjAT и относительное сопротивление AplApa, приняв в качестве эталона (базового варианта) наиболее простой вариант. [c.97]

Рис. 2-6. Коэффициент гидродинамического сопротивления для графитовых частиц I, 3 —данные Горби-са Бахтнозина и Ск чека 2 — данные Вахрушева.

Для жидкостных дисперсных потоков Р р, видимо, значительно превышает 3% и близко к 20%. В любом случае все величины, входящие в расчетные зависимости (6-15) и (6-16), являются физическими характеристиками либо компонентов потока (с, Ст, р, рт, v. К, К. ..), либо всей дисперсной системы (р, Сп, об, Фь ф )> которые необходимо наперед знать или оценить. Очевидно, что полученные выражения, устанавливающие в относительной форме связь между интенсивностью теплообмена и гидродинамическим сопротивлением дисперсного потока, могут быть использованы либо для анализа влияния факторов на особенности теолопереноса, либо для прямого, несомненно приближенного, расчета теплообмена лишь при знании закономерностей для А и т/ - Сведения, позволяющие оценить симплекс коэффициентов гидродинамического сопротивления, приведены в гл. 4 и в 6-9. Они не являются достаточно обобщенными и зачастую носят частный характер. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...