Исследование сепарации влаги в подводящих и перепускных патрубках паровых турбин

• Автор: Забелин, Николай Алексеевич
• Шифр специальности: 05.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 222 c. : ил

Условные обозначения

I. ТЕЧЕНИЕ ВЛАЖНОГО ПАРА НА ПОВОРОТАХ ПОДГОДЯЛЩХ И ПЕРЕПУСКНЫХ ПАТРУБКОВ ТУРБИН (обзор литературы и постановка задачи дальнейших исследований)

1.1. Особенности течения на повороте трубопроводов

1.2. Сопротивление капель влаги в паровом потоке

и трансформация их при дроблении и коагуляции

1.3. Инерционное и диффузионное осаждение дискретной фазы в поворотных каналах

1.4. Анализ результатов теоретических и экспериментальных работ и постановка задачи дальнейших исследований

П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

П.1. Моделирование течения в подводящих и перепускных патрубках паровых турбин

П.2. Стенд для исследования сепарации влаги в

подводящих патрубках турбин при повороте потока на 90°

П.З. Стенд для исследования сепарации влаги в подводящих патрубках турбин при повороте потока
на 360°
П.4. Датчики и измерительные схемы для исследования
течения жидких пленок
П.5. Стенд для исследования дробления шаги
П.6. Методика обработки результатов эксперимента

Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕЧЕНИЯ В ПОВОРОТНЫХ КАНАЛАХ, ОБРАЗОВАНИЯ И ТЕЧЕНИЯ ЖИДКИХ
ПЛЕНОК
Ш.І. Распределение давления по стенкам поворотного
канала и потери давления
Ш.2. Дробление влаги в патрубках турбин
Ш.З. Течение жидкой пленки в поворотном канале . . . ізі ІУ. ИССЛЕДОВАНИЕ СЕПАРАЦИИ ВЛАГИ В КРИВОЛИНЕЙНЫХ КАНАЛАХ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НАЧАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И
СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ
ІУ.І. Выбор математической модели и описание алгоритма расчета коэффициента сепарации
ІУ.2. Экспериментальное и расчетное определение влияния начальных параметров на сепарацию влаги на поворотах патрубков при поворотах
потока на 90°, 180°, и 360°
ІУ.З. Сепарация влаги в поворотных каналах с направляющими лопатками при повороте потока
на 90°
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
(2 - скорость звука;
С - скорость паровой или жидкой фаз; гг - относительная скорость фаз;
Ср - удельная изобарная теплоёмкость пара;
/1- коэффициент увлекаемости капель; с( - диаметр трубопровода;
7. - радиус кривизны;
& - путь;
У3 - угол;
(51 - толт$ина;
К - коэффициент разгона;
Ср - коэффициент давления;
С* - коэффициент аэродинамического сопротивления; ФК - коэффициент сепарации;
Р - давление;
7" - температура; t - время;
/ - степень сухости;
^ - степень влажности;
^ - массовый расход;
& - коэффициент поверхностного натяжения;
- газовая постоянная;
КБ ~ постоянная Больцмана;
А - коэффициент теплопроводности;
Г - коэффициент динамической вязкости;
V - коэффициент кинематической вязкости;
7к - радиус капли;
^ - диаметр капли; радиус капли (гл.1);
/V - число капель в единице объема двухфазной среды;

20 до 2000 не превышает 6$ при > 50 •* 80 и 10$ при ££
< 10 -* 30.
4.При > Ю вся влага сепарируется в пределах криволинейного участка 73 90°.
На рис. 1.18 показана зависимость области активной сепарации от $1- [ 99 _
В работе [ 107 ] приведены результаты расчета инерционного осаждения капель в трубах с внезапным и плавным поворотом на 90°, показанные на рис. 1.19. Эффективность сепарации достигает 25 -г 30$ для капель диаметром (10-5-30) • 10"6 м при давлении 0,5 МПа и скорости пара С/ = 50 м/с.
В той же работе [ 107 ] приведены результаты расчета интенсивности турбулентного осаждения капель в ресиверных трубах и их сопоставление с результатами экспериментов, рис. 1
показывают, что скорость турбулентного осаждения интенсивно рас-

тет до достижения каплями размера 5 • 10 м , а затем остается неизменной или уменьшается.
Большое влияние на процесс осаждения капель из пограничных слоев оказывает шероховатость поверхности. Для капель диаметром 2 • 10“^ м наличие шероховатости с высотой бугорков 5 • 10"6 м приводит к возрастанию скорости осаждения на порядок по сравнению с гладкой поверхностью.
В работе [ 9 ] показано, что при осаждении в пограничных слоях, интенсивность потока капель на стенку определяется эффективным коэффициентом диффузии, рассчитанным для области, прилегающей к стенке. Для аэродинамически гладкой поверхности такой областью является ламинарный подслой, где эффективный коэффициент диффузии вследствие малой турбулентности минимален, что снижает интенсивность осажцения капель . Разрушение бугорками шероховатости ламинарного подслоя приводит к тому, что поток капель на стенку