Расчетное исследование выравнивающей способности погруженного дырчатого листа переменной перфорации в горизонтальном парогенераторе с помощью кода STEG

Аннотация

Моделирование теплофизических процессов в области погруженного дырчатого листа (ПДЛ) с помощью теплогидравлических кодов до сих пор является сложной задачей и требует разработки специальных эмпирических корреляций, основанных на обработке экспериментальных данных. Для их получения в АО «ЭНИЦ» был сооружен стенд ПГВ, представляющий собой «модель–вырезку» (slice-model) поперечного сечения горизонтального парогенератора ПГВ-1000М. На стенде исследовались процессы в области ПДЛ с постоянной и переменной степенью перфорации. Представлен анализ экспериментов по выравнивающей способности ПДЛ с помощью усовершенствованной версии кода STEG, разработанного в НИУ «МЭИ». В основу математической модели расчетного кода положена двухжидкостная модель двухфазной среды. Расчетные исследования показали, что результаты моделирования наиболее чувствительны к замыкающим соотношениям, описывающим межфазное трение. В математическую модель расчетного кода были имплементированы различные модели межфазного трения, выбранные на основе литературного обзора. Результаты расчетов кодом STEG с использованием указанных выше моделей межфазного трения существенно отличались от экспериментальных. С целью улучшения согласия результатов была выполнена модификация моделей межфазного трения. Выравнивающая способность ПДЛ характеризовалась с помощью интегрального коэффициента выравнивания и коэффициента остаточной неравномерности. В результате анализа экспериментов на стенде ПГВ по выравнивающей способности ПДЛ с помощью усовершенствованной версии кода STEG установлено, что переход с равномерной перфорации на неравномерную, с одной стороны, обеспечивает лучшее интегральное выравнивание, но с другой стороны, при этом ухудшается сепарация пара из-за высоких локальных значений скорости пара вблизи границы смыкания пластин с разной степенью перфорации. Выполнены предварительные расчеты натурного парогенератора ПГВ-1000М с ПДЛ переменной перфорации. Расчетным анализом показана возможность улучшения выравнивающего эффекта ПДЛ при использовании листов с различной степенью перфорации.