Теплогидравлический расчет технологического канала (стр. 3 из 6)

где в_Р - объемное расходное паросодержание в области х>0, при которой начинается развитое объемное кипение:

(1.29)

Здесь

- среднее для канала значение поверхностного теплового потока, определяемое по формуле (2.24), кВт/м².

Теплофизические свойства теплоносителя и его скорость, входящие в формулы (1.28) и (1.29), определяются как среднеарифметические на участке подогрева (см. п.1.3.1).

1.5 Оценка распределения истинного объемного и массового паросодержания по высоте канала

Потеря давления в канале и теплоотдача к двухфазному потоку теплоносителя определяются режимом течения. Основными характеристиками двухфазного потока при этом являются истинное объемное ц и массовой расходное х паросодержание. После определения границ между различными режимами течения (см. подразд.1.2 - 1.4) становится возможным установить характер распределения ц и х по высоте канала.

1.5.1 Определение массового и истинного паросодержания

На участке поверхностного кипения с координатами от z_HK до z_П изменение массового паросодержания х(z) интерполируется прямой от х(z_HK)= 0 до x(z_П) где

(1.30)

Здесь

- истинное объемное паросодержание. Плотность воды и пара в формуле (1.30) также определяются по этому сечению.

Истинное объемное паросодержание в пределах рассматриваемого участка

(1.31)

где

и - относительные энтальпии в сечениях с координатами z и z_HK.

1.5.2 Определение промежуточных значений массового и истинного паросодержания

На участке канала, заключенного между сечениями с координатами z_Пи z_P, изменение массового паросодержания x(z) интерполируется прямой от х(z_П)=х_Пдо х(z_Р)=х_Р(см. формулы (1.30) и (1.28)).

Истинное объемное паросодержание на этом участке также интерполируется прямой

до (см. пп. 1.5.1 и 1.5.3).

1.5.3 Расчет участка развитого пузырькового кипения

На участке развитого пузырькового кипения между сечениями с координатами z_Р и z_ВЫХ, массовое расходное паросодержание равно относительной энтальпии и рассчитывается по формуле (48):

(1.32)

Истинное объемное паросодержание на этом участке

(1.33)

Коэффициент проскальзывания

по высоте канала остается практически постоянным. Используя в_Р [см. формулу (1.29)], его оценку можно выполнить по формуле, предложенной В.С. Осмачкиным [2]:

(1.34)

здесь число Фруда рассчитывается по формуле

(1.35)

скорость смеси

(1.36)

приведенная скорость пара

(1.37)

где

; и (см. п.1.2.1)

Приведенная скорость воды

(1.38)

1.6 Расчет потери напора и распределения давления по высоте канала

Расчетные соотношения для определения потери напора по высоте канала предопределяются характером сечения и структурой потока. По высота рабочего канала реактора типа РБМК различают три участка: с однофазной средой (от z_BX до z_HK ), поверхностного кипения (от z_HK до z_P),с двухфазной средой и развитым объемным кипением (от z_P до z_BЫX). При расчете потери напора на каждом из двух участков они, в свою очередь, расчленяются на несколько расчетных элементов, в пределах которых определяются длина элемента Дz и сумма коэффициентов местных сопротивлений

(см.п.1.2.4). В общем случае потеря напора определяется как сумма отдельных составляющих:

(1.39)

1.6.1 Определение потери давления на трение

Потеря давления на преодоление сопротивления трения: при течении однофазной среды

(1.40)

на участке развитого кипения

(1.41)

на участке поверхностного кипения

(1.42)

где

рассчитывают по формуле (1.41).

В приведенных формулах приняты следующие обозначения:

Дz - длина рассчитываемого элемента, м; d_Г - гидравлический диаметр, м, рассчитывается по формуле (2.3);

-соответственно плотность среды на участке однофазного потока, плотность воды и пара [кг/м³] на линии насыщения и скрытая теплота парообразования [кДж/кг], определяемые согласно рекомендациям, приведенным в п.1.2.1; х - массовое паросодержание в рассчитываемом элементе. Определяется как среднеарифметическое между входом и выходом (см. подразд.1.5); ш - поправочный коэффициент, учитывающий структуру двухфазного потока и определяемый по рисунок 1.6; q_S- среднеарифметическое (между входом и выходом) значение поверхностного теплового потока в рассматриваемом элементе, рассчитываемое с привлечением формулы (2.18), кВт/м; - скорость циркуляции, м/с.