Моделирование процессов испарения в трубчатке парогенератора атомного ледокола

Июль 28, 2022

Главная
Разное
Моделирование процессов испарения в трубчатке парогенератора атомного ледокола

Содержание

2. Актуальность Типы парогенераторов: ПГ-28 и ПГ-18Т Наработка на отказ: теория — 150-175 тыс. часов; реальность —
3. Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГ Объемное водосодержание на стенке для
4. Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГ Объемное водосодержание на стенке для
5. Глобальная цель исследования Создание 3D–модели витка большого радиуса трубчатки ПГ Моделирование распределения жидкости по поверхности трубки
6. Конструкция внутреннего устройства парогенератора
7. Выбор объекта исследования большой виток трубчатки Малый виток исследуемый в НИЦ «Курчатовский институт»
8. Построение 3D модели Один виток трубки большого радиуса
9. Разработка сетки Вход в трубку Выход из трубки Тип сетки-треугольная Пограничный слой: толщина 1мм, состоит из
10. Вид модели в ANSYS CFX Массовый расход через одну трубку 0.16 кг/c Давление 5.4 МПа Температура
11. Результаты расчета с обычной сходимостью Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля жидкости на входе 0.5%
12. Результаты расчета с обычной сходимостью Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля жидкости на входе 5%
13. Результаты расчета с обычной сходимостью Распределение объемной доли жидкости по сечениям для каждого опыта. Процентное соотношение
14. Результаты расчета с улучшенной сходимостью Распределение жидкости по объему трубы, объемная доля жидкости на входе 0.1%
15. Результаты расчета с улучшенной сходимостью Распределение жидкости по сечениям, объемная доля жидкости на входе 0.1%. Распределение
16. Результаты расчета с улучшенной сходимостью Зависимость площади соприкосновения жидкости со стенкой от объемной доли жидкости для
17. Результаты расчетов с уточненной сеткой Уточненная сетка состоит из 2271955 узлов и 6544613 элементов. Распределение жидкости
18. Результаты расчетов с уточненной сеткой Векторные поля скорости для сечения 200 градусов. Векторные поля скорости для
20. Скачать презентацию

Слайд 2

Актуальность
Типы парогенераторов: ПГ-28 и ПГ-18Т
Наработка на отказ: теория — 150-175 тыс.

часов; реальность — 67-70 тыс. часов
Проблема — охрупчивание материала трубок ПГ из-за транспорта газов. Рассчеты модели в НИЦ «Курчатовский Институт» с помощью кода RELAP5 показали, что на участке испарения и перегрева пара имеется паровая пленка у стенки с жидкостью в объеме, что затрудняет испарение.
В НИЦ «Курчатовский Институт» для проверки результатов на RELAP5 была смоделирована трубка малого радиуса трубчатки ПГ и с помощью кода FLUENT, для сравнения результатов, было предложено посчитать виток трубки большого радиуса с помощью кода ANSYS CFX

Слайд 3

Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГ
Объемное

водосодержание на стенке для капель размером 10мкм

Слайд 4

Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГ
Объемное

водосодержание на стенке для капель размером 100мкм

Слайд 5

Глобальная цель исследования
Создание 3D–модели витка большого радиуса трубчатки ПГ
Моделирование распределения

жидкости по поверхности трубки
Подтверждение/опровержение гипотезы что на участке испарения и перегрева пара имеется паровая пленка у стенки с жидкостью в объеме, что затрудняет испарение.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ МЕТОД
3D моделирование в ANSYS CFX

Слайд 6

Конструкция внутреннего устройства парогенератора

Слайд 7

Выбор объекта исследования
большой виток трубчатки
Малый виток исследуемый в НИЦ «Курчатовский институт»

Слайд 8

Построение 3D модели
Один виток трубки большого радиуса

Слайд 9

Разработка сетки
Вход в трубку
Выход из трубки
Тип сетки-треугольная
Пограничный слой: толщина 1мм,

состоит из 7 слоев каждый из которых большего предыдущего на 20%
Всего расчётная сетка содержит 1417026 элементов и 536019 узлов.

Слайд 10

Вид модели в ANSYS CFX
Массовый расход через одну трубку 0.16 кг/c
Давление

5.4 МПа
Температура 269 ◦С
Размеры капель задаются функционально от 10 мкм до 100 мкм.
Коэффициент поверхностного натяжения 0.021 кг/c^2

Слайд 11

Результаты расчета с обычной сходимостью
Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля

жидкости на входе 0.5%

Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля жидкости на входе 1%

Слайд 12

Результаты расчета с обычной сходимостью
Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля

жидкости на входе 5%

Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля жидкости на входе 8%

Слайд 13

Результаты расчета с обычной сходимостью
Распределение объемной доли жидкости по сечениям для

каждого опыта.

Процентное соотношение соприкосновения жидкости со стенкой от объемной доли жидкости на входе в трубку.

Слайд 14

Результаты расчета с улучшенной сходимостью
Распределение жидкости по объему трубы, объемная доля

жидкости на входе 0.1%

Распределение жидкости по объему трубы, объемная доля жидкости на входе 0.5%

Слайд 15

Результаты расчета с улучшенной сходимостью
Распределение жидкости по сечениям, объемная доля

жидкости на входе 0.1%.

Распределение жидкости по сечениям, объемная доля жидкости на входе 0.5%.

Слайд 16

Результаты расчета с улучшенной сходимостью
Зависимость площади соприкосновения жидкости со стенкой от

объемной доли жидкости для улучшенной сходимости

Процентное соотношение соприкосновения жидкости со стенкой для улучшенной сходимости.

Слайд 17

Результаты расчетов с уточненной сеткой
Уточненная сетка состоит из 2271955 узлов и

6544613 элементов.

Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля жидкости на входе 1%

Слайд 18

Результаты расчетов с уточненной сеткой
Векторные поля скорости для сечения 200 градусов.
Векторные

поля скорости для сечения 300 градусов.

При расчетах на уточненной сетке были обнаружены поперечные вихри с небольшими скоростями – порядка 0.2 – 0.4 в объеме.

Моделирование процессов испарения в трубчатке парогенератора атомного ледокола

Содержание

АктуальностьТипы парогенераторов: ПГ-28 и ПГ-18ТНаработка на отказ: теория — 150-175 тыс.

Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГОбъемное

Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГОбъемное

Глобальная цель исследования Создание 3D–модели витка большого радиуса трубчатки ПГМоделирование распределения

Конструкция внутреннего устройства парогенератора

Выбор объекта исследованиябольшой виток трубчаткиМалый виток исследуемый в НИЦ «Курчатовский институт»

Построение 3D модели Один виток трубки большого радиуса

Разработка сетки Вход в трубкуВыход из трубкиТип сетки-треугольнаяПограничный слой: толщина 1мм,

Вид модели в ANSYS CFXМассовый расход через одну трубку 0.16 кг/cДавление

Результаты расчета с обычной сходимостьюРаспределение жидкости по стенке трубы, объемная доля

Результаты расчета с обычной сходимостьюРаспределение жидкости по стенке трубы, объемная доля

Результаты расчета с обычной сходимостьюРаспределение объемной доли жидкости по сечениям для

Результаты расчета с улучшенной сходимостьюРаспределение жидкости по объему трубы, объемная доля

Результаты расчета с улучшенной сходимостьюРаспределение жидкости по сечениям, объемная доля

Результаты расчета с улучшенной сходимостьюЗависимость площади соприкосновения жидкости со стенкой от

Результаты расчетов с уточненной сеткойУточненная сетка состоит из 2271955 узлов и

Результаты расчетов с уточненной сеткойВекторные поля скорости для сечения 200 градусов.Векторные

Похожие презентации

Актуальность
Типы парогенераторов: ПГ-28 и ПГ-18Т
Наработка на отказ: теория — 150-175 тыс.

Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГ
Объемное

Результаты НИЦ «Курчатовский Институт» при исследовании трубки малого радиуса трубчатки ПГ
Объемное

Глобальная цель исследования
Создание 3D–модели витка большого радиуса трубчатки ПГ
Моделирование распределения

Выбор объекта исследования
большой виток трубчатки
Малый виток исследуемый в НИЦ «Курчатовский институт»

Построение 3D модели
Один виток трубки большого радиуса

Разработка сетки
Вход в трубку
Выход из трубки
Тип сетки-треугольная
Пограничный слой: толщина 1мм,

Вид модели в ANSYS CFX
Массовый расход через одну трубку 0.16 кг/c
Давление

Результаты расчета с обычной сходимостью
Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля

Результаты расчета с обычной сходимостью
Распределение жидкости по стенке трубы, объемная доля

Результаты расчета с обычной сходимостью
Распределение объемной доли жидкости по сечениям для

Результаты расчета с улучшенной сходимостью
Распределение жидкости по объему трубы, объемная доля

Результаты расчета с улучшенной сходимостью
Распределение жидкости по сечениям, объемная доля

Результаты расчета с улучшенной сходимостью
Зависимость площади соприкосновения жидкости со стенкой от

Результаты расчетов с уточненной сеткой
Уточненная сетка состоит из 2271955 узлов и

Результаты расчетов с уточненной сеткой
Векторные поля скорости для сечения 200 градусов.
Векторные