Стр. 9 - Теплогидродинамические процессы генерации пара в ЯЭУ

ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГЕНЕРАЦИИ ПАРА В ЯЭУ
9
2. СТРУКТУРА И РЕЖИМЫ ПАРОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА
В ОБОГРЕВАЕМОМ КАНАЛЕ
Физическая модель кипения жидкости в каналах с движущейся
обогреваемой средой существенно отличается от модели кипения неподвижной
среды (кипения в большом объеме).
На рис. 2.1 на основе результатов зондирования и наблюдений при
визуализации потока изображена структура и основные параметры течения
парожидкостной смеси (ПЖС) в обогреваемом вертикальном паро-
генерирующем канале в соответствии с терминологией РТМ 108.031.05-84.
Состояние потока ПЖС в виде моментальной фотографии продольного
разреза канала является во многом попыткой умозрительно создать
осредненную во времени схему явления, на основании которой
разрабатываются модели отдельных процессов. Это необходимо для
постановки задач экспериментальных исследований, разработки методик
инженерных расчетов и интерпретации данных испытаний.
Обогрев канала подводимой через стенку тепловой мощностью N
приводит к тому, что на внутренней теплоотдающей поверхности канала
периметра П и длиной L существует плотность теплового потока:
qS = N / ПL.
Под воздействием последнего поступающая на вход капельная жидкость
с массовым расходом Dпв, температурой Tпв и энтальпией iвх (iпв), в результате
фазовых превращений на выходе из канала образует равный по величине
расход перегретого пара Dпе = Dпв с энтальпией iпе (см. рис. 1.1).
При известных теплофизических свойствах обогреваемой среды: линии
насыщения – TS (рS ), зависимостей от давления энтальпий и плотностей
жидкости и пара на линии насыщения - i'(рS), i"(рS), ρ'(рS ), ρ"(рS ), а также
измеряя давление в потоке, величину qS и температуру внутренней поверхности
tст по длине канала L в докритическом диапазоне статических давлений можно
выделить:
• экономайзерную область, в которой происходит подогрев жидкости
от iвх до i',
• испарительную область, где при температуре Ts, равной температуре
насыщения при данном давлении – рS , происходит превращение жидкости в
пар, т.е. увеличение на величину удельной теплоты парообразования r(рS )
энтальпии жидкости на линии насыщения i' до энтальпии насыщенного пара:
i"= i' + r ,
• пароперегревательную область, в которой происходит перегрев пара до
температуры Tпе.