Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Инженерный метод расчета параметров начальной конденсации в высокоскоростных потоках водяного пара

https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-1-30-35

Полный текст:

Аннотация

Излагается приближенный метод расчета газо- и термодинамических параметров гомогенно конденсирующихся высокоскоростных потоков пара, в том числе в проточных частях паровых турбин и другом энергетическом оборудовании. Точный расчет спонтанной конденсации, базирующийся на общей теории многофазных течений и кинетической теории ядрообразования в паре, учитывает кинетику процесса и требует использования современных, достаточно сложных компьютерных программ. Разработанный приближенный метод, учитывающий все принципиальные физические особенности реального потока, позволяет определить параметры потока достаточно просто, используя результаты систематических точных расчетов. В соответствии с реальным потоком течение разделяется на три области: полного переохлаждения, фронта конденсации, термодинамического равновесия. Расчеты в области переохлаждения и термодинамического равновесия выполняются как для изоэнтропийно расширяющегося идеального газа с разными для каждой из областей значениями показателя адиабаты. Конец области переохлаждения определяется значением порогового переохлаждения, а начало области термодинамического равновесия — протяженностью собственно фронта. Критериями, определяющими эти параметры, выбраны градиент расширения проходной площади канала и давление на линии насыщения при изоэнтропном расширении потока. Местоположение и протяженность конденсационного фронта определяются по обобщенным диаграммам, построенным по результатам систематических расчетов, выполненных по программному комплексу «Влажный пар». Изменение параметров в самом конденсационном фронте определяется по известным газодинамическим соотношениям для теплового сопла. Приводится сравнение точного и приближенного расчета с опытом, показывающее удовлетворительную точность метода.

Об авторах

Ю. Я. Качуринер
ОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (ОАО «НПО ЦКТИ»)
Россия


П. А. Кругликов
ОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (ОАО «НПО ЦКТИ»)
Россия


К. А. Григорьев
ОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (ОАО «НПО ЦКТИ»)
Россия


Список литературы

1. Кириллов И. И., Яблоник Р. М. Основы теории влажнопаровых турбин. – Л.: Машиностроение, 1968. – 264 с.

2. Дейч М. Е., Филиппов Г. А. Гидродинамика двухфазных сред. – М.: Энергоиздат, 1981. – 472 с.

3. Нигматтулин Р. И. Динамика многофазных сред. – М.: Наука, 1987.

4. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкости. – М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1945. – 424 с.

5. Качуринер Ю. Я, Яблоник Р. М. Приложение теории кинетики конденсации к расчетам паровых турбин // Температурный режим и гидравлика парогенераторов: Сб. АН СССР. – Л.: Наука, 1978. – С. 102 – 116.

6. Салтанов Г. А. Неравновесные и нестационарные процессы в газодинамике. – М.: Наука, 1979. – 286 с.

7. Качуринер Ю. Я. Комплекс программ «Влажный пар» // Труды ЦКТИ, №292, СПб, 2003. – С. 20 – 33.

8. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. – М.: Наука, 1970. – 904 с.

9. Исаченко В. П. Теплообмен при конденсации. – М.: Энергия, 1977. – 210 с.

10. Василенко Г. В., Сутоцкий Г. П., Конторович А. Х. Зависимость надежности работы турбин от качества первичного конденсата // Теплоэнергетика. 1984. №4. – С. 34 – 37.

11. Kachuriner, Ya., Similarity and Calculations of Two Phase Flows in Turbine Equipment. // Thermal Engineering. 2015. Vol. 62. No. 14. – pp. 1055 – 1064.

12. Качуринер Ю. Я. Паровые турбины: особенности работы влажнопаровых ступеней. – СПб.: Энерготех, 2015. – 216 с.

13. Systems and methods for determining steam turbine operating effi ciency. GE Company, Patent US 2009/0178468 A1.

14. Дейч М. Е. Техническая газодинамика. – М.: Энергия, 1974. – 592 с. 15. Barschdorff D., Hausmann G., Ludwig А., Flow and Drop Size Investigation of Wet Steam at Sub- and Supersonic Velocities with the Theory of Homogeneous Condensation // Praze Institutu Maszyn Proteplovich. 1976. No. 70 – 72. – pp. 241 – 257.

15. Вулис Л. А. Термодинамика газовых потоков. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1950. – 304 с.

16. Качуринер Ю. Я. Аномальное изменение переохлаждения пара при спонтанной конденсации // ИФЖ. 1998. Т. 71. №2. – С. 215 – 217.

17. Баршдорфф Д., Филиппов Г. А. Анализ некоторых особых режимов работы сопел Лаваля с местным подводом тепла // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1970. №3. – С. 87 – 92.

18. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. – М.: Наука, 1973. – 832 с.


Для цитирования:


Качуринер Ю.Я., Кругликов П.А., Григорьев К.А. Инженерный метод расчета параметров начальной конденсации в высокоскоростных потоках водяного пара. Надежность и безопасность энергетики. 2018;11(1):30-35. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-1-30-35

For citation:


Kachuriner Y.Y., Kruglikov P.A., Grigoryev K.A. Engineering method for calculating initial condensation parameters in high-speed water vapor streams. Safety and Reliability of Power Industry. 2018;11(1):30-35. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2018-11-1-30-35

Просмотров: 97


ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)