Оценка эрозионного износа в процессе эксплуатации трубопроводов сложной формы паротурбинных установок АЭС и ТЭС

• Автор: Калютик, Александр Антонович
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА ДВИЖЕНИЯ ДВУХФАЗНЫХ СРЕД В ТРУБОПРОВОДАХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ АЭС и ТЭС
1.1. Предварительные замечания
1.2. Физическая картина движения однофазных потоков в коленах, отводах, разветвлениях и поворотах трубопроводов АЭС
и ТЭС
1.3. Особенности движения двухфазных парокапельных сред в трубопроводах сложной формы АЭС и ТЭС
1.4. Особенности физической картины обтекания парокапельным потоком пристенных препятствий на внутренних стенках трубопроводов
1.5. Ультразвуковые методы контроля толщин стенок трубопроводов, предназначенных для транспортировки двухфазных
сред
2. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ВЯЗКОЙ СРЕДЫ
В КАНАЛАХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
2.1. Анализ уравнений динамики вязкой жидкости для парокапельной среды
2.2. Запись уравнений Навье-Стокса в тензорной форме
2.3. Безразмерная форма уравнений Навье-Стокса
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭРОЗИОННОГО ИЗНОСА ТРУБОПРОВОДОВ АЭС И ТЭС В МЕСТАХ УДАРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА
3.1. Анализ сил, действующих на движущиеся в потоке пара капли
3.2. Определение полидисперсного спектра капель в потоке пара

3.3. Постановка и решение задачи о движении капель влаги в
потоке пара
3.4. Определение глубины эрозии стенки трубопровода
4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭРОЗИОННОГО ИЗНОСА ФАСОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И СВАРНЫХ ШВОВ ТРУБОПРОВОДОВ АЭС и ТЭС
4.1. Постановка задачи и анализ результатов расчётов эрозионного износа стенок поворотного канала с прямым углом поворота
4.2. Численное моделирование эрозионного износа стенок фасонных элементов трубопроводов АЭС и ТЭС
4.3. Влияние физических параметров потока на величину эрозии
4.4. Влияние геометрических параметров элементов трубопровода
на глубину эрозии
4.5. Численное моделирование эрозионного износа сварных швов внутренних поверхностей трубопроводов АЭС и ТЭС
4.6. Сравнение результатов расчёта эрозионного износа сварных швов внутренних поверхностей трубопроводов по двум моделям
4.7. Описание программы расчёта эрозионного износа стенок фасонных элементов трубопроводов АЭС и ТЭС
5. РАЗРАБОТКА. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕ ЛЕНИЯ ЭРОЗИОННОГО ИЗНОСА ТРУБОПРОВОДОВ ДВУХФАЗНЫМИ РАБОЧИМИ СРЕДАМИ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОБЛОКОВ АЭС и ТЭС
5.1. Принцип действия ультразвукового толщиномера
5.2. Пьезопреобразователи
5.3. Особенности осуществления акустического контакта между преобразователем и испытуемым объектом
5.4. Блок - схема прибора для измерения толщины стенок трубопровода
5.5. Конструктивные особенности ультразвукового толщиномера ТУЗ-КМ

5.6. Результаты испытаний ультразвукового толщиномера ТУЗ-КМ. Проверка диапазона линейности прибора
5.7. Проверка работоспособности прибора при измерении толщин
нагретых объектов
5.8. Сопоставление результатов измерений эрозионного износа трубопровода с результатами численных исследований
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ё од < ч г л к 4
ОД V-' _ > \ \ А »2х-1 11*
0,1 Т ?
л 1у
4 2 3 4 &ЬІ в
Рис. 1.13. Влияние геометрических параметров на коэффициенты потерь криволинейного канала с поворотом на 90": М1 = 0,5, Яе = 4 105,
1- перегретый пар, 2 -у0 = 9%, 3 -у0 = 20% (опыты МЭИ) [25].
Влияние геометрических параметров поворота (отвода) на а = 90“ с
разными соотношениями п = f1l /], испытанного на перегретом паре
(рис 1.13, кривая 1) и влажном паре (кривые 2, у0 = 9%; кривые 3,
у0 = 20%), очень велико. Особенно велико увеличение потерь поворота
потока с ростом влажности на входе в поворот и при уменьшении радиуса кривизны внешнего обвода поворота. При движении недогретой или испаряющейся жидкости в криволинейных каналах зоны отрыва на вогнутой и выпуклой поверхностях стимулируют интенсивное парообразование. На конфузорных участках вогнутой и выпуклой поверхностей канала также стимулируется парообразование, а в диффузорных областях при безотрывном обтекании переход к пузырьковой и парокапельной структурам задерживается. Из-за несимметричности расположения конфузорных и диффузорных участков, а также отрывных областей следует предположить неравномерное распределение структур (капельная, пузырьковая, пробковая и др.) испаряющейся жидкости в криволинейных каналах.