Интенсификация дроссельирования в проточной части устройств управления расходом теплоносителя ЯЭУ

• Автор: Чеков, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Е АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ДРОССЕЛИРОВАНИЯ ПОТОКА СРЕДЫ В УСТРОЙСТВАХ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
1.1 Принципиальные решения по дросселированию потока
1.1.1 Особенности управления расходом в ЯЭУ
1.1.2 Устройства управления расходом с неизменной геометрией
1.1.3 Проходные сечения устройств управления расходом
1.2 Параметры и характеристики устройств управления расходом
1.2.1 Использование проходной площади проточных частей
1.2.2 Профилирование проходного сечения
1.2.3 Изменение коэффициента гидравлического сопротивления от степени открытия
1.2.4 Струи в проходном сечении
1.3 Состояние устройств управления расходом на АЭС
1.3.1 Нежелательные процессы в проточной части и их проявление
1.3.2 Особенности устройств управления расходом
1.4 Интенсификация дросселирования проходного сечения
1.5 Методы обоснования работоспособности устройств управления расходом теплоносителя
1.5.1 Общие сведения
1.5.2 Расчетные методики и программные коды
1.5.3 Особенности расчета интенсифицированных проточных частей
1.6 Выводы по первой главе
2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДРОССЕЛИРОВАНИЯ ГЛАДКИМИ И ИНТЕНСИФИЦИРОВАННЫМИ ПРОХОДНЫМИ СЕЧЕНИЯМИ
2.1 Введение
2.2 Анализ характеристик устройств управления расходом
2.2.1 Параболы сопротивления объекта и устройства управления расходом
2.2.2 Расходная характеристика и пропускная способность
2.2.3 Скорость потока рабочей среды
2.2.4 Кавитационная характеристика
2.3 Анализ определяющих параметров дросселирования потока

2.3.1 Сжимаемость и охлаждение среды при дросселировании
2.3.2 Анализ соотношения коэффициента гидравлического сопротивления
и коэффициента расхода
2.3.3 Факторы и параметры интенсификации
2.4 Исследование характеристик устройств управления расходом
2.4.1 Основы расчета характеристик
2.4.2 Исследование безразмерных характеристик различных устройств управления расходом
2.4.3 Определение степени открытия проходного сечения с максимальной скоростью потока
2.5 Анализ влияния рабочих параметров на работоспособность устройств
2.5.1 Обоснование скоростных диапазонов влияния потока
на проточную часть
2.5.2 Анализ соотношения перепада давления, сопротивления и скорости
2.6 Построение компактных дросселей с пересекающимися каналами
2.7 Анализ эффективности интенсификации дросселирования проточной части
2.8 Выводы по второй главе
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОХОДНЫХ СЕЧЕНИЙ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ
3.1 Цель, назначение и особенности испытаний проходных сечений
3.2 Общая характеристика стендов и рабочих участков
3.2.1 Состав и размещение стендов
3.2.2 Стенд плоского моделирования потоков дросселирующей жидкости
3.2.3 Объемный гидравлический стенд
3.2.4 Пневматический стенд
3.2.5 Рабочие участки
3.3 Методики проведения испытаний и измерений показателей (характеристик)
3.3.1 Определение гидродинамической структуры потока
в проходных сечениях
3.3.2 Гидравлические испытания дросселей и проходных сечений
3.3.3 Определение вибрационных параметров
3.4 Результаты экспериментов
3.4.1 Картины течения
3.4.2 Коэффициент гидравлического сопротивления

3.4.3 Вибрационные характеристики
3.5 Выводы по третьей главе
4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ
4.1 Цель расчета
4.2 Исходные данные
4.3 Основные характеристики
4.4 Порядок расчета
4.4.1 Выбор по каталогу
4.4.2 Расчет интенсифицированного устройства управления расходом
4.4.3 Учет погрешностей
4.5 Тестирование расчетной методики
4.6 Выводы по четвертой главе
5 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИНТЕНСИФИЦИРОВАННЫХ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ
5.1 Дроссели с винтовыми канавками с расширенным диапазоном
5.2 Поворотно-золотниковый клапан
5.3 Регулирующие интенсифицированные задвижки
5.3.1 Однорешетчатая
5.3.1 Десятирешетчатая
5.4 Клетковый клапан
5.5 Шаровой кран
5.6 Быстродействующие сбросные устройства по воде и пару для РУ БРЕСТ
5.7 Регулирующая задвижка по воде для РУ БРЕСТ
5.8 Защита устройств управления расходом и прилегающих выходных трубопроводов от эрозионно-коррозионного износа
5.9 Расширение поля использования интенсифицированных устройств управления расходом
5.10 Выводы по пятой главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДРОССЕЛИРО-ВАНИЯ ГЛАДКИМИ И ИНТЕНСИФИЦИРОВАННЫМИ ПРОХОДНЫМИ СЕЧЕНИЯМИ
2.1 Введение
Проточная часть устройств управления расходом весьма разнообразна: от гладких щелей до сложных геометрических форм, представляющих собой сочетание расширений, сужений, поворотов, ниш и др. Гидравлические параметры устройств зависят прежде всего от гидродинамической структуры потока теплоносителя, которая определяет характеристики проточной части.
Для анализа проточных частей необходимо определить (путем расчета или экспериментально) расходную и скоростную характеристики, пропускные способности, коэффициенты гидравлического сопротивления, числа кавитации, зазоры между регулирующим элементом и седлом и др.
2.2 Анализ характеристик устройств управления расходом
2.2.1 Параболы сопротивления объекта и устройства управления расходом
Основные параметры потока регулируемой среды связаны соотношением:
Ар^рф2/у (2.1)
где Ар - перепад (потери) давления при проходе через устройство управления расходом;
С - коэффициент гидравлического сопротивления;
р - плотность среды;
{Э - объемный расход;
/- поперечная площадь проходного сечения;
у - относится к узкому сечению [49-53].
Скорость среды в узком сечении (в проходном сечении, дроссельной щели):
^у=2//у
Коэффициент дросселирования, т.е. отношение перепада давления на элементе проточной части ко второй степени расхода протекающей через него среды (Кдр = Др / 0 2), является характерным параметром устройства управления расходом, определяющим диапазон его возможностей. Из формулы (2.1) следует:
Хдр=фр/ 2/2, (2.2)