НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o051.pdf (1290.51Кб)

УДК 621.039.524

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия 2 АО Атомтехэнерго, Мытищи, Россия

В данной работе представлено исследование двухфазного газожидкостного потока в условиях действия периодических поперечных сил. Целью работы является получение экспериментальных данных для последующего анализа и получения структурных характеристик движения фаз. Для исследования использовались оптические методы PIV (Particle Image Velocimetry), ввиду их неинвазивности, для получения данных без возмущающего влияния на поток. Воздействие поперечных периодических сил обеспечивалось конструкцией экспериментального стенда, позволяющей изменять угловые амплитуды и периоды цикла движения канала с двухфазным потоком. В диапазоне объемных расходов воздуха показана зависимость расхода жидкости от угла наклона тягового участка в неподвижном состоянии и от характерных угловых амплитуд и периодов цикла наклона тягового участка в режиме качки. Также были получены данные о распределении средних скоростей жидкости в двухфазном потоке в вышеприведенных случаях. По ним сделан ряд выводов о зависимости распределения скоростей от угловой амплитуды и периода цикла качки тягового участка. Данная публикация занимает место среди работ по изучению двухфазных потоков с отсутствием возмущающего влияния на них. Полученные данные дают представление о характере движения двухфазного потока в условиях действия периодических поперечных сил и могут быть использованы при верификации математических моделей теплогидравлических кодов. В перспективе развитие работы связано с более частым шагом измерений для диапазонов угловых амплитуд и периодов цикла движения канала и формированием математической модели воздействия качки на двухфазный поток.

1. Антонов С.Н., Ещеркин В.М., Туртаев Н.П., Шмелев В.Е., Якшин Е.К. Опыт эксплуатации РУ ВК-50 для проектирования АТЭЦ с корпусным кипящим реактором // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика ядерных реакторов. 2005. № 1. С. 46-57.
2. Goswami N., Paruya S. Advances on research on nonlinear phenomena in boiling circulation loop // Progress in Nuclear Energy. 2009. Vol. 53, iss. 6. P. 673-697. DOI:10.1016/j.pnucene.2011.04.009
3. Ильченко А.Г., Зуев А.Н., Харитонин И.Е. Исследование работы энергоблока ВВЭР-1000 в режиме естественной циркуляции теплоносителя // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2008. № 2. С. 49-52.
4. Zejun Xiao, Chuan Xu, Wenbin Zhuo, Chen B. Steady characteristic investigation on passive residual heat removal system of Chinese advanced PWR // Nuclear Science and Techniques. 2008. Vol. 19, iss. 1. P. 58-64. DOI: 10.1016/S1001-8042(08)60023-8
5. Jian Deng, Xuewu Cao. Analysis of hot leg natural circulation under station blackout severe accident // Nuclear Science and Techniques. 2007. Vol. 18, iss. 2. P. 123-128. DOI: 10.1016/S1001-8042(07)60032-3
6. Миронов Ю.В., Радкевич В.Е., Журавлева Ю.В., Кузин А.В., Мокроусов К.А., Яшников Д.А. Верификация теплогидравлических моделей кодов улучшенной оценки на примере модели двухфазного потока кодов RELAP5 и КОРСАР // Атомная энергия. 2004. Т. 97, № 6. С. 446-450.
7. Драгунов Ю.Г., Быков М.А., Василенко В.А., Мигров Ю.А. Опыт применения и развитие расчетного кода корсар для обоснования безопасности АЭС с ВВЭР // Теплоэнергетика. 2006. № 1. С. 43-47.
8. Zhao Guozhi, Cao Xinrong, Shi Xingwei. A study using RELAP5 on capability and instability of two-phase natural circulation flow under passive external reactor vessel cooling // Annals of Nuclear Energy. 2013. Vol. 60. P. 115-126. DOI: 10.1016/j.anucene.2013.04.034
9. Smith T.R., Schlegel J.P., Hibiki T., Ishii M. Two-phase flow structure in large diameter pipes // International Journal of Heat and Fluid Flow. 2012. Vol. 33, iss. 1. P. 156-167. DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2011.10.008
10. Vyas H.P., Venkrat Raj V., Nayak A.K. Experimental investigation on steady state natural circulation behavior of multiple parallel boiling channel system // Nuclear Engineering and Design. 2010. Vol. 240, iss. 11. P. 3862-3867. DOI:10.1016/j.nucengdes.2010.09.002
11. Гизадулин Р.А. Закономерности распределения газовой фазы в жидкости при продувке снизу // Вестник ЮУрГУ. Сер. Металлургия. 2006. Вып. 7, № 10. С. 63-68.
12. Солонин В.И., Перевезенцев В.В., Исаков Н.Ш. Структура двухфазного адиабатического потока в режиме барботажа воздуха в заполненном водой вертикальном цилиндрическом канале // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 6. С. 375-391. DOI: 10.7463/0614.0713566
13. Хлопкин Н.С. Морская атомная энергетика: учеб. пособие. М.: МИФИ, 2007. 244 с.
14. Игнатьев К.Ф. Теория подводных лодок. М.: Воениздат МВС СССР, 1947. 187 с.