ные в широком диапазоне изменения режимных параметров позволяют судить о том, что влияние давления и паросодержания качественно согласуется с влиянием указан
|
|
|
|
|
|
ных параметров |
на £ |
в цилиндрических трубах. |
Как |
видно из |
рис. 8.20, с |
ростом давления при |
= const |
|
уменьшается, с ростом относительной энтальпии |
£ г |
также уменьшается. Однако характер влияния |
мас |
совой |
скорости |
на |
отличается от такового |
при |
движении пароводяной смеси внутри трубы, где влияние |
скорости |
отрицательно. |
Как видно из рис. 8.21, в |
пучках |
гладких стержней с ростом массовой скорости пароводя |
ной смеси |
уНр |
увеличивается. |
|
о$1П
30
го
1'0 ' |
|
О 0,1 |
0,2 |
- |
|
-0,3 -0£ -0,1 |
03 |
|
Рис. 8.20. Зависимость |
от паросодержания |
при |
J 0 и? |
= 2000кг/м2»сек: |
|
|
|
I - |
р |
= 686 н/см2; |
2 - |
р = 981 |
h/ cm^j |
3 — р |
= 1370 |
н/см2. |
|
|
|
Таким образом, при |
не очень |
больших давлениях |
наблю |
дается не только количественное, но и качественное от личие закономерностей кризиса кипения в каналах стерж невой геометрии и в трубах.
На основании обобщения опытных данных собственных исследований и данных других исследований [70 ] авторы
рекомендуют следующую формулу для расчета <^.кр в вертикальных пучках гладких стержней диаметром от 5 до
14 мм при расстоянии |
между стержнями от 1 ,7 до |
4,6 мм: |
2кр = Q 6 5 ■/О6{иу0)о,г(/~ас)*’8^ - 0 ,0 0 0 4 3 6 /°) . |
(8.51) |
„ |
,п~6Sm |
|
|
|
|
> 1 |
|
|
|
|
\ |
|
|
3,0 |
£ 0^0 |
|
|
го |
|
|
|
0 |
*0 |
ра>— |
|
0 |
|
|
/Ш7 |
|
|
|
ЯЯЯ7 |
|
Рис. 8.21. Сравнение влияния массовой скорости |
на |
IVp |
при |
-я: = 0,2» |
|
I - для цилиндрической трубы? 2 - для |
пучка. |
|
|
|
Формула (8.51) проверена в следующем диапазоне из |
менения основных режимных параметров» |
|
294 |
|
^ |
981 н/см2? |
|
380 |
f>u> |
4000 кг/м2*сек? |
|
|
- 0,20 «г ^ |
0,25 . |
Опыты, |
проведенные |
В.Н.Смолиным и В.К.Поляковнм |
[70 ] , |
показали, что |
в исследованном диапазоне ре |
жимных параметров величины (jep в трехстержневом и се мистержневом пучках получились одинаковыми. Опытные данные с точностью t 25# были обобщены эмпирической зависимостью
'Kpf |
tt\0,S5 |
>\as |
|
'J°") |
Ifx- o,s) |
(8.52) |
|
\ \ / l |
9do |
} (/>• |
|
|
|
где |
0 - критическая |
плотность теплового |
потока |
при кипении в большом объеме воды, нагретой до темпера
|
|
|
|
|
|
|
|
туры насыщения. |
Расчет |
можно производить |
по зависимости |
С.С.кутателадзе (8 .4 0 ). |
Зависимость |
(8.52) |
рекомендуется использовать для |
пучков стержней |
в диапазоне |
режимных параметров: |
р |
«* |
1000 f 2000н/см^ |
|
250 |
-f 1000 |
кг/м »сек| |
4 ^ = |
0 - 500 кдж/кг) |
ат |
. О -г |
0,250. |
|
|
|
|
Ввиду отсутствия |
надежной теории |
кризисов теплоотда |
чи при вынужденном движении кипящего теплоносителя дан ные о кризисе в наиболее ответственных случаях получают на основе сложных и дорогостоящих испытаний на полно размерных моделях. Однако и такие испытания не могут полностью учитывать влияния реакторных условий. Законы тепловыделения в каналах по высоте и радиусу недоста точно хорошо воспроизводятся на экспериментальных стен дах. Это обстоятельство заставляет проектировщиков ориентироваться на наиболее низкие значения и назначать большие запасы по критической тепловой нагруз ке. Более точные рекомендации по кризису, исходя из коммерческих соображений, необходимы также при эксплу атации промышленных АЭС.
§ 50. Кризис |
теплообмена второго рода |
|
Для |
котельных |
агрегатов кризис |
теплообмена первого |
рода |
не имеет большого значения, |
из-за малых удель |
ных потоков |
поверхностей |
нагрева, |
которые |
значительно |
меньше |
Q |
. |
Однако в |
парогенерирующих |
трубах ки- |
пящих аппаратов в конце испарительной зоны имеет мес то кризис теплообмена второго рода при небольших теп ловых потоках (200 000 ккал/м^*ч и ниже). При этом рез кое ухудшение теплоотдачи сопровождается скачком темпе
ратуры стенки |
» |
зависящим от величины удель |
ного |
теплового |
потока, давления, скорости рабочей среды., |
В |
табл. 8.3 |
по данным |
[Зб] даны значения ДСег при |
коизисе теплообмена второго рода.
При сжигании пылеугольного топлива тепловые нагруз ки поверхности нагрева составляют 150-200 тыс.ккал/м?ч. В современных мощных газомазутных котлах плотности теп лового потока могут составлять 400 тыс.ккал/м^г, что при водит при кризисе теплообмена второго рода к росту тем пературы стенки от 15 - 20°С до ЮО°С и выше. Рост тем
пературы стенки при кризисе |
может вызвать перегрев ме |
талла экранных труб и выход |
из строя. В кипящих реак |
торах на выходе из активной |
зоны массовое |
паросодержа- |
ние может достигать величин 0,25 - 0,35, |
как например, |
в графитоводном реакторе типа АМБ Белоярской атомной |
электростанции, где в качестве замедлителя используется |
графит. При больших паросодержаниях и тепловых потоках кризис теплообмена может привести к ненадежной работе тепловыделяющих элементов. Это обстоятельство потре бовало выделения большого количества специальных ис следований температурного режима испарительных труб парогенераторов.
Так, до последнего времени проектанты кипящих аппа ратов считали, что только высокий тепловой поток, име
ющий место в реакторе, |
может привести к кризису тепло |
обмена. Исследования показали, что резкий скачок тем |
пературы стенки возникает при определенных граничных |
паросодержаниях Jcrp |
. Однако первые попытки объяс |
нить природу кризиса и дать расчетные рекомендации не
