Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Структура двухфазного адиабатического потока в режиме барботажа воздуха в заполненном водой вертикальном цилиндрическом канале

# 06, июнь 2014
DOI: 10.7463/0614.0713566
Файл статьи: Kuzero_V.pdf (1682.41Кб)
авторы: Солонин В. И., профессор Перевезенцев В. В., Исаков Н. Ш., Кузеро В. Б.

УДК 621.039.524

Россия, МГТУ им.Баумана"


В данной работе представлено исследование двухфазного адиабатического потока в режиме барботажа воздуха в заполненном водой цилиндрическом канале. Целью работы является получение экспериментальных данных для последующего анализа закономерностей движения фаз. Для исследования использовались оптические методы PIV (Particle Image Visualization), ввиду их неинвазивности, для получения данных без возмущающего влияния на поток. В жидкость подмешивались флюоресцирующие частицы, которые подсвечивались лазерной плоскостью по длине канала. Цифровая камера фиксировала их смещение за определенный промежуток времени, что позволяло строить векторные поля скоростей последующей обработкой. В результате, были получены характерные компоненты скорости газовой фазы для установившегося участка движения, их отношения для различной интенсивности подачи воздуха в объем жидкости. Проведен анализ характера движения как пузыря воздуха, так и окружающей его жидкости. Построением статистического скалярного поля, получена наиболее вероятная направленность движения фаз в канале при барботаже. С помощью обработки изображений, проанализирован начальный участок входа потока воздуха в жидкость. Установлена зависимость смещения пузырей от оси при различной интенсивности подачи воздуха в объем жидкости и диаметре канала. Картина движения фаз получена построением статистических скалярных полей, вычислены значения вертикальных компонент скорости жидкости в нижней части канала. С помощью найденных скоростей газовой фазы определено истинное газосодержание и сравнено с газосодержанием вычисленным по изменению уровня жидкости в канале. Полученные данные о скоростях сравнены с данными, полученными другими авторами и дано объяснение их небольшому несоответствию, связанному с условиями эксперимента. 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 режиме барботажа и могут быть использованы при верификации математических моделей теплогидравлических кодов. В перспективе развитие работы связано с исследованием двухфазного потока на замкнутом контуре с естественной циркуляцией.

Список литературы
  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 RELAP 5 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. Raffel M., Willert C., Kompenhans J. Particle Image Velocimetry. A Practical Guide. Springer Berlin Heidelberg, 1998. 253 p. DOI: 10.1007/978-3-662-03637-2
  13. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа: пер. с англ. М .: Мир , 1983. 312 с .
  14. Dynamic Studio 3.2. Руководство пользователя, 2013. 422 c .
  15. Накоряков В.Е., Горин А.В. Тепломассоперенос в двухфазных системах. Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 1994. 431 с.
  16. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. М.: Энергоатомиздат, 1990. 195 с.
  17. Леманов В.В., Терехов В.И., Шаров К.А., Шумейко А.А. Экспериментальное исследование затопленных струй при низких числах Рейнольдса // Письма в Журнал технической физики. 2013. Т . 39, вып . 9. С . 34-40.




Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)