Файл: Козырев, А. П. Теория тепловых и гидродинамических процессов в атомных энергетических установках учеб. пособие.pdf

V

ния, паросодержания и скорости циркуляции. Условно обозначая

торой представлен на рис. 7 .6 . Так же как и при одно­ фазном потоке, в указанном диапазоне изменения относи-

311

Формула (7 .57) справедлива для круглых труб при значе­ нии £ ( &/о()ж 1,0 или s/ d = 1,153, что следует из (7 .5 8 ).

Зависимость функции 1(р) от давления показана на рис. 7 .7 и отражает влияние физических свойств фаз на линии насыщения на гидравлическое сопротивление. Эта зависимость описывается уравнением

312

Функции -f(ос) и f(ut0) учитывают воздействие на гидравлическое сопротивление паросодержания и скорости потока:

Формула (7.55) получена при движении адиабатичес­

313

(рис. 7 .8 ). Аномальный характер влияния шероховатости объясняется сложной физической картиной движения реаль­ ного двухфазного потока. В области средних паросодержаний имеет место дисперсно-кольцевой режим движения

дела фаз обусловливает основную долю диссипативных по­ терь энергии. Степень влияния шероховатости на величи­ ну & р 9ю зависит от ее влияния на состояние поверх­

ности движущейся пленки жидкости, которая может быть гладкой или волнистой, в зависимости от кинетической энергии парового ядра. В последнем случае Ардю воз­

растет. В случае волнообразования бугорки шероховатос­ ти, играя роль своеобразных "волноломов" и уменьшая

волнообразование, могут снизить сопротивление двухфаз­ ного потока.

Известно, что в водо-водяном реакторе кипящего и не­ кипящего типа при высоких тепловых нагрузках может суще­ ствовать кипение с недогревом на значительной длине тепловыделяющих элементов активной зоны. Опытами уста­

на теплоотдачу при поверхностном кипении. Относительное увеличение сопротивления зависит от

тепловой нагрузки, скорости, недогрева жидкости до тем­ пературы насыщения и давления:

314

& Рк.н

уменьшается,а с ростом тепловой нагрузки увеличивается. При проектировании систем с двухфазным потоком не-

315

обходимо определять перепады давления в местных сопро­ тивлениях.Влияние местных сопротивлений моют сущест­ венно сказаться на циркуляционных характеристиках ки­ пящих систем с естественной циркуляцией. При движении пароводной смеси в различных элементах тракта гидрав­ лические потери в связи с изменением скорости по ве­ личине или направлению приближенно можно оценивать по гомогенной модели»

видов местных сопротивлений даны в виде таблиц и но­ мограмм [56,29 ], Перепад давления в местном сопротив­ лении, преодолеваемом потоком двухфазной смеси, яв­ ляется наименее исследованным вопросом в гидродина­ мике. Гомогенная модель моют привести к существенным погрешностям. Так, при входе пароводяной смеси в трубу из коллектора структура потока отличается от стабили­ зированной. При этом истинное паросодержание <р мень­ ше, а плотность смеси больше стабилизированных вели­ чин, что вызывает больший перепад давления, чем рас­

ем на следующем примере. В кипящих реакторах внезап­ ное расширение пароводяной смеси при переходе от ра­ бочих каналов к тяговым участкам и при выходе из тя­ гового участка в отражатель сопровождается перераспре­ делением фаз по сечению потока, изменением количества движения и кинетической энергии до и после изменения сечения, вскипанием или конденсацией смеси. Все эти эффекты значительно усложняют не только гидродинамичес-

316