Разработка и валидация математической модели пространственного течения двухфазной пароводяной среды в объеме парогенератора

• Автор: Неровнов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Содержание
Содержание
Обозначения
Введение
1. Обзор работ по математическому моделированию
теплогидравлических процессов в парогенераторе
2. Математическая модель и численная схема кода STEG
2.1. Система уравнений, описывающих теплогидравлику
непрерывных фаз
2.2. Законы межфазного взаимодействия
2.2.1. Силовое взаимодействие пара и воды
2.2.2. Теплообмен между фазами
2.3. Описание взаимодействия пароводяной смеси с трубным пучком
2.3.1. Силовое взаимодействие пара и воды с трубным пучком
2.3.2. Теплопередача от трубного пучка к пару и воде
2.4. Численный метод решения дифференциальных уравнений
математической модели кода STEG
2.5. Краткая характеристика кода STEG
3. Исследование описания силового межфазного взаимодействия
и взаимодействия пароводяного потока с трубным пучком на моделировании теплогидравлических процессов в ПГ
3.1. Описание экспериментальной установки [3] и [4]
3.2. Двухскоростная модель для определения истинного объемного
паросодержания и перепада давления
3.3. Модели силового межфазного взаимодействия
3.3.1. Модель Ишии и Зубера
3.3.2. Модель Симовича и др
3.3.3. Модель, разработанная для кода TRAC
3.3.4. Модель, разработанная для кода TRACE
3.4. Модели сопротивления о трубчатку
3.5. Сопоставление корреляций по межфазному сопротивлению на
основе экспериментов [3] и [4]
3.6. Моделирование гидравлического сопротивления трубного
пучка на основе двухскоростной модели
3.7. Использование полученных результатов для развития кода
STEG
3.8. Выводы по главе
4. Валидация кода STEG на опытных данных, полученных в
экспериментах ОКБ «Гидропресс»
4.1. Описание экспериментального стенда, расположенного в ОКБ
«Гидропресс»
4.2. Описание нодализационной схемы для расчетов кодом STEG
экспериментов, выполненных в ОКБ «Гидропресс»
4.3. Результаты валидации кода STEG на опытных данных,
полученных на стенде ОКБ «Гидропресс»
4.3.1. Сравнение моделей межфазного трения на опытных данных,
полученных на стенде ОКБ «Гидропресс»
4.3.2. Сравнение подходов для описания взаимодействия
пароводяной смеси с трубным пучком и с ПДЛ на опытных данных, полученных на стенде ОКБ «Гидропресс»
4.4. Выводы по главе
5. Валидация кода STEG на опытных данных, полученных в
экспериментах ЭНИЦ
5.1. Описание экспериментального стенда ПГВ, расположенного в
ЭНИЦ [2]
5.1.1. Схема экспериментального стенда ПГВ [2]

5.1.2. Конструкция модели парогенератора ПГВ-1000МКП
5.2. Верификация кода STEG на опытных данных, полученных на
стенде ПГВ для ПДЛ с равномерной перфорацией
5.2.1. Определение коэффициента гидравлического сопротивления

5.2.2. Описание расчетной модели стенда ПГВ
5.2.3. Результаты расчетов кодом STEG экспериментальных режимов
на стенде ПГВ
5.3. Выводы по главе
Заключение
Список литературы

Г54'*)
8Р,_, +
( зчО З'И '
р дР> 7 81> + Р ЬР,Л) 67%, + г СП ёт
_ (рп+,к рп+,к рп+1,к рп+1,к
~ ТМ я ’ у 5 у+1 ’ .у ;
(2.40)
ёР4 +

Var/+lУ
+1 +
аг;у

т/ / р/г+1,£ рп+1,к рп+1,к грп+1,к
’г] ’ 7+1 5 7
(2.41) 3=2,3
Выражаем «57) из второго уравнения системы уравнений и подставляя в
первое получаем:
+ 6/Т, + с/7%, + = <7; (2.42)
Далее методом прогонки находится ëPj, а затем и />«+и+|. После
определяются 8Т] и Г”+и+1. Далее из (2.30) находится скорость уп+ХМХ.
Практика расчетов показывает, что сходимость процесса решения достигается при трех-пяти Ньютоновских итераций.
Экстраполяцию изложенного метода на случай системы уравнений (2.1-2.18), описывающих течение двухфазной среды, иллюстрирует рис.2.1.
Используемый численный метод в соответствии с порядком аппроксимации имеет первый порядок точности по времени и пространству. Применяемая в данном методе неявная аппроксимация скорости, давления и всех ИСТОЧНИКОВЫХ членов позволяет избавиться от существенных ограничений на величину временного шага интегрирования. По существу, временной шаг интегрирования определяется условием устойчивости по числу Куранта, из-за того что конвективный член в уравнении движения (2.26) аппроксимировался явным образом,