Науковий вісник НГУ

Гідродинаміка парорідинних потоків у криволінійних каналах сепараційних пристроїв енергетичних установок

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №4 2023

Останнє оновлення: 28 серпня 2023

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1298

Authors:

В. О. Туз, orcid.org/0000-0002-4691-4890, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н. Л. Лебедь*, orcid.org/0000-0002-2194-4911, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н. С. Кулеш, orcid.org/0000-0002-1325-518X, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (4): 068 - 073

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-4/068

Abstract:

Основним чинником, що впливає на ефективність процесу сепарації є відсутність контакту з поверхнею жалюзі при русі в потоці вологої пари крапель малого розміру. Цей процес залежить від фізико-хімічних властивостей вологої пари, дисперсності крапель, параметрів руху двофазного середовища, адгезії та крайового кута, геометрії каналу.

Мета. Визначення граничних режимів роботи сепараційних жалюзійних пристроїв у залежності від дисперсності й кількості крапельної рідини, параметрів потоку та геометричних характеристик криволінійних каналів.

Методика. Методологія заснована на аналізі фізичної моделі руху двофазного середовища під дією масових і гравітаційних сил у криволінійному горизонтальному каналі.

Результати. Представлена математична модель для визначення траєкторії руху краплі рідини у криволінійному каналі гофри жалюзійного пакету сепаратора-пароперегрівача. Визначені основні умови руйнування плівки й динамічного зриву крапель. Запропоновано метод розширення діапазону стабільної роботи сепараційних пристроїв. На підставі отриманих кореляцій виконана оптимізація конструкції жалюзійного пакету.

Наукова новизна. На основі аналізу фізичної моделі руху двофазного середовища у криволінійному горизонтальному каналі розроблена математична модель і визначена границя уловлення дисперсної фази.

Практична значимість. Представлені результати дозволяють виконати оптимізацію сепараційних пристроїв барабанів котлів, горизонтальних парогенераторів і сепараторів-пароперегрівачів ІІ контуру ВВЕР-1000, систем паливоприготування ГТУ.

Ключові слова: двофазне середовище, жалюзійний сепаратор, криволінійний рух краплі, гідравлічна розвірка

References.

1. Oliver, P. (2013). Prediction of Rotating Instabilities in Low Pressure Steam Turbines Operating at Low Load. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 144(9), 091007. https://doi.org/10.1115/1.4055017.

2. Takanori, S., Hisataka, F., & Kiyoshi, S. (2019). Improvement of Steam Turbine Stage Efficiency by Controlling Rotor Shroud Leakage Flows – Part I: Design Concept and Typical Performance of a Swirl Breaker. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,141(4), 041002. https://doi.org/10.1115/1.4041650.

3. Koichi, Y., Tomoki, K., Masahiro, T., Genki, N., Kazuyasu, S., Katsuhiko, S., & Shuichi, U. (2019). Degradation of Aerodynamic Performance of an Intermediate-Pressure Steam Turbine Due to Erosion of Nozzle Guide Vanes and Rotor Blades. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 141(1), 012602. https://doi.org/10.1115/1.4040566.

4. Kulkowski, K., Grochowsk, M., Duzinkiewicz, K., & Kobylarz, A. (2017). Nuclear power plant steam turbine — Modeling for model based control purposes. Applied Mathematical Modelling, 48, 491-515. https://doi.org/10.1016/j.apm.2017.04.008.

5. Leyzerovich, А. (2005). Wet-Steam Turbines for Nuclear Power Plants PennWell Corporation. ISBN-13: 978-1593700324.

6. Pis’mennyi, E., Polupan, G., Ignacio Carvajial-Mariscal, I., Sanchez‒Silva, F., & Pioro, I. (2016). Handbook for Transversely Finned Tube Heat Exchanger Design. Academic Press. https://doi.org/10.1016/C2014-0-02659-7.

7. Tuz, V., Lebed, N., & Lebed, I. (2014). Hydrodynamics of separation devices of the NPP technological equipment. Nuclear and Radiation Safety, 2(62), 22-26. https://doi.org/10.32918/nrs.2014.2(62).05.

8. Mohamed, M. A., & Soliman, H. M. (2022). Experimental investigation of gas-liquid separation with a new combined impacting junction. Experimental Thermal and Fluid Science, 131, 110527. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2021.110527.

9. Zhu, Q., Wang, G., Schlegel, J. P., Yan, Y., Yang, X., Liu, Y., Ishii, M., & Buchanan, J. R. (2021). Experimental study of two-phase flow structure in churn-turbulent to annular flows. Experimental Thermal and Fluid Science, 129, 110397. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2021.110397.

10. Feng, Z., Li, H., Liu, J., Ni, S., & Wang, S. (2021). Experimental investigation on gas-liquid two-phase flow distribution characteristics in parallel multiple channels. Experimental Thermal and Fluid Science, 127, 110415. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2021.110415.

11. Dassler, C., & Janoske, U. (2019). Experimental investigation of single- and two-phase pressure drop in slender rectangular 180° return bends. Experimental Thermal and Fluid Science, 103, 126-132. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2019.01.001.

12. Hayashi, K., Kazi, J., Yoshida, N., & Tomiyama, A. (2020). Pressure drops of air-water two-phase flows in horizontal U-bends. International Journal of Multiphase Flow, 131, 103403. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2020.103403.

13. Malhotra, S., & Ghosh, S. (2019). Effects of channel diameter on flow pattern and pressure drop for air–water flow in serpentine gas channels of PEM fuel cell-An Ex situ experiment. Experimental Thermal and Fluid Science, 100, 233-250. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2018.09.006.

14. Bezrodnyi, M. K., Barabash, P. A., & Goliyad, N. N. (2017). Hydrodynamics and contact heat and mass transfer in gas-liquid systems: monography (2 ^nd ed.). Kyiv: Polytechnic. ISBN 978-966-622-856-3.

• < Попередня
• Наступна >