Модель кризиса теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкостей в каналах при высоких приведенных давлениях

• Автор: Захаров, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ КРИЗИСА 11 ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМ КИПЕНИИ ЖИДКОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ ВЫНУЖДЕННОГО ДВИЖЕНИЯ
1.1 Предкризисные режимы течения
1.2 Анализ данных о критических тепловых потоках (КТП), 21 представленных в скелетных таблицах
1.2 Л Влияние на КТП истинного объемного паросодержания
1.2.2 Влияние на КТП массовой скорости потока
1.2.3 Влияние на КТП диаметра канала
1.3 Обзор физических моделей кризиса пузырькового кипения
1.3.1 Модель Б.П. Авксентюка
1.3.2 Модель S.J. На, Н.С. No
1.3.3 Модель В.В. Ягова и В.А. Пузина
1.3.4 Модель И.П. Смогалева
1.3.5 Модель I. Weisman, B.S. Pei
1.3.6 Модель В.А. Чернобая
1.3.7 Модели парового «бланкета»
1.3.8 Модель W. Ваека
1.4 Выводы
2. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
2.1 Допущения
2.2 Условие возникновения кризиса пузырькового кипения
2.3 Определение толщины пленки жидкости под паровым 51 конгломератом
2.4 Отрывные диаметры пузырей
2.5 Механизм отвода паровых конгломератов от стенки
2.6 Определение границы между областями «малых» и «больших»

скоростей
Расчетное соотношение для определения критической плотности теплового потока
СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТОВ С ИМЕЮЩИМИСЯ ДАННЫМИ ПО КТП
Сопоставление результатов расчета с данными скелетных таблиц при х > 0, ф < 0,65 и р/ркр > 0,
Сопоставление результатов расчета с данными скелетных таблиц при ф < 0,65 и р/ркр > 0,
Сопоставление результатов расчета с данными скелетных таблиц при ф < 0,65 и 0,05<р/рКу < 0,
Сопоставление результатов расчета с опытными данными по воде и другим жидкостям.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА. ГРАНИЦЫ ПРИМЕНИМОСТИ
ПРЕДЛОЖЕННОЙ МОДЕЛИ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ
Методика расчета КТП (Chun Т., Baek W.)
Методика расчета КТП (Weisman J., Pei В.S.)
Методика расчета КТП (Katto Y.)
Программа расчета КТП по предложенной методике Результаты сопоставления расчетов с опытными данными и данными скелетных таблиц

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. Исследованию механизма кризиса кипения при вынужденном течении жидкости было посвящено большое количество экспериментальных и теоретических работ, обзор которых приведен в [7, 8, 26, 35, 78, 34]. Толчком к этому послужила, главным образом, необходимость обеспечения безопасности работы реакторов атомных станций — нового направления в энергетике, получившего свое развитие с начала 50-х годов. Научная периодика и литература 60 - 70 годов, как в России, так и за рубежом, содержит огромное число публикаций, цель которых раскрыть сущность явления кризиса теплоотдачи, предложить по возможности универсальные расчетные соотношения. К концу 90-х годов был накоплен большой банк экспериментальных данных по критическим тепловым потокам (КТП) в широком диапазоне изменения давления, массовой скорости, недогревов в каналах сравнительно простой геометрии. Появилась последняя версия международных скелетных таблиц [16] численных значений КТП при течении воды в круглых и кольцевых каналах, а также обобщающие расчетные зависимости, например, [33, 78], которые описывают данные
экспериментальных баз данных с достаточной для практики точностью. Проблемы, вызвавшие интенсивные исследования кризиса теплоотдачи на сегодня в основном решены, что подтверждается заметным снижением количества публикаций по данной тематике, особенно в России. Основные экспериментальные и теоретические работы направлены на изучение явления кризиса теплоотдачи в специальных условиях: пониженная гравитация, закрученные потоки. В качестве теплоносителей широко применяются фторорганические соединения. Тем не менее, полного понимания механизма кризиса теплоотдачи при вынужденном течении воды даже в круглых каналах [26, 35, 43] так и не достигнуто. Количество же экспериментального материала

дкр *д*(4к)п. Погрешность при сопоставлении расчетов по (1.5) с данными [6] для с?к = 2 мм при р = 10-14 МПа составляет более 100%.
дКр, кВт/м
х= -0,
• 1 1 1 1 1—1— • '® ° ® О о ° //'ЙооО°00 х= 0,0 Сопоставление данных скелетных таблиц с расчетом по методике Б. П. Авксентюка, для паросодержания х = -0,2 и 0,0 при давлениир = 3 МПа. Точки - данные скелетных таблиц.
10 рн-’, кг/(м2с) К)
Рис. 1.8. Сопоставление расчета по (1.5) с данными [16].
Ю2 1 о’ ри кг/(м=с)
Рис. 1.9. Сопоставление расчета по (1.5) с данными [16].