Разработка расчетной модели для определения локальных параметров теплоносителя в тройниковых соединениях трубопроводов реакторных установок ВВЭР

• Автор: Курносов, Максим Михайлович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Подольск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Содержание
Перечень условных обозначений и сокращений
Введение
Глава 1. Тройниковые соединения реакторных установок типа ВВЭР. Методы определения локальных параметров в тройниковых соединениях
1.1 Общее описание тройникового соединения трубопроводов и его
основные параметры
1.2 Узлы тройниковых соединений, применяемые в реакторных
установках ВВЭР
1.3 Опыт эксплуатации тройниковых соединений
1.4 Оценка точности исходных данных для расчетов параметров в
тройниковых соединениях
1.5 Экспериментальные данные и инженерные методы определения
параметров в тройниковых соединениях
1.6 Численные методы моделирования
1.7 Постановка задачи исследования
Глава 2. Математическое моделирование гидродинамики и теплообмена в тройниковых соединениях трубопроводов
2.1 Выбор расчетного кода
2.2 Общие параметры математической модели тройникового соединения..
2.3 Метод моделирования турбулентности
2.4 Заключение
Глава 3. Расчетная модель для международной стандартной задачи и се верификация
3.1 Описание международной стандартной задачи. Исходные данные для
численного моделирования
3.2 Особенности реализации расчетной модели
3.3 Результаты расчета
3.4 Анализ результатов международной стандартной задачи
3.5 Заключение

Глава 4. Вариантные расчеты по уточнению основных параметров расчетной модели
4.1 Основные факторы, влияющие на точность расчета при использовании
моделей турбулентности типа LES
4.2 Субсеточные модели
4.3 Параметры вариантного расчета
4.4 Результаты вариантного расчета
4.5 Рекомендации по параметрам расчетной модели
4.6 Заключение
Глава 5. Вопросы применения расчетной модели
5.1 Нерешенные вопросы по применению расчетной модели
5.2 Масштабный фактор. Возможность изменения геометрических
размеров и режимных параметров расчетных моделей
5.3 Возможные режимы течения с низкочастотными колебаниями
температуры в тройниковых соединениях
5.4 Особенности расчета гидродинамики и теплообмена в узлах ТСТ РУ

5.5 Задание граничных условий для обоснования прочности
5.6 Заключение
Основные выводы и результаты
Список литературы

Перечень условных обозначений и сокращений
СПЬ - число Куранта (Куранта-Фридрихса-Леви)
(1 — диаметр бокового трубопровода, м
Б — диаметр основного трубопровода, м
Рг - число Фруда
№ - число Нуссельта
Ле - число Рейнольдса
8Ь - число Струхаля
Т - температура, °С
и, V, ш - компоненты скорости, м/с
и, V, - осредненнос значение компонент скорости, м/с
X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К)
М - коэффициент динамической вязкости среды, Па с
у — коэффициент кинематической вязкости среды, м2/с
р — плотность, кг/м
Индексы
с - холодный
ё - по диаметру бокового трубопровода
Б - по диаметру основного трубопровода
Ь - горячий
х - координата (или местное значение параметра)
б - боковой
ж - жидкость
ном - номинальный
отн - относительный
п - прямой
с - стенка
ско - среднее квадратичное отклонение
см - смешанный
ср - среднее
Сокращения
АЗ - аварийная защита
АЭС - атомная электрическая станция

При Уб>О - течение из бокового в основной трубопровод. В зависимости от скорости течения жидкости из бокового трубопровода можно выделить следующие диапазоны:
- У*>Уб>0 - зона перемешивания остается в боковом трубопроводе, граница ее проходит по линии раздела встречных потоков с начальной точкой х = -<у 2 = -Ь0. У* -скорость в боковом трубопроводе, характеризующая начало
проникновения зоны перемешивания из отвода в основной трубопровод;
- У**>Уб>У* - происходит проникновение зоны перемешивания из отвода в основной трубопровод. Начальная точка ЗП в боковом трубопроводе остается той же. Конечная точка с координатами х = <^-Ьк, г = 0, О<ЬК<(1 является
начальной точкой ЗП в основном трубопроводе (У* -скорость в боковом трубопроводе, при которой прекращается проникновение потока из основного трубопровода в отвод;
- к*’*>кб>и” - проникновения потока из основного трубопровода в отвод не происходит. ЗП, где происходит струйное перемешивание поперечных потоков, находится только в основном трубопроводе и занимает только какую-то часть его поперечного сечения Координаты начала зоны равны * = -%> 2 = 0.
У'**’ - скорость в боковом трубопроводе, характеризующая начало
распространения ЗП на все поперечное сечение основного трубопровода;
Ус,>У~" - проникновения потока из основного трубопровода в отвод не происходит. ЗП в основном трубопроводе, где происходит струйное перемешивание поперечных потоков, занимает все поперечное сечение основного трубопровода.
По данным [16], значения характерных скоростей впрыска из бокового трубопровода составляют:
У*=0,05-Уп;
У**~0,5-Уп;
У'" =2,9 -У„.
По данным, приведенным в [16], температура жидкости в любой точке при стационарном процессе может быть выражена линейной комбинацией основного и инжектируемого потоков: