4. Гідравлічний розрахунок
Більшість гідродинамічних розрахунків в ядерній енергетиці пов'язано з плином в каналах. Головні завдання при розрахунку таких течій (переважно нестискуваних однофазних середовищ) - визначення гідравлічних опорів каналів різної форми і місцевих опорів; розрахунок розподілу витрат і розподілу швидкостей і т. д.
Одна з задач розрахунку гідравлічного опору - визначення втрат тиску в каналах і витрат на прокачування теплоносія.
Потужність ГЦН, витрачається на прокачування теплоносія по трубах поверхні нагріву парогенератора, кВт:
; (4.1)
де - витрата теплоносія, кг/с; - гідравлічний опір парогенератора, кПа; - щільність теплоносія на виході з парогенератора, кг/м3; - ККД ГЦН,
Діаметр штуцера підведення (відведення) теплоносія:
В
Коефіцієнт опору при раптовому збільшенні перерізу (вихід теплоносія з штуцера в камеру):
.
Виходячи з особливостей перебігу середовища в конструктивних елементах парогенератора, вони розбиваються на ділянки, для яких визначаються втрати напору.
Гідравлічний опір камери підведення теплоносія:
;
- масова швидкість теплоносія, кг/(м2.с); - питомий об'єм теплоносія, м3/кг.
; (4.2)
.
Гідравлічний опір другої ділянки
. (4.3)
де - сума коефіцієнтів місцевих опорів; - коефіцієнт тертя;, - відповідно гідравлічна довга і діаметр, м;
Коефіцієнт місцевого опору визначається типом останнього. Для будь-якого практично важливого випадку на основі експерименту або отримані емпіричні залежності для обчислення коефіцієнтів місцевого опору, або наводяться безпосередньо числові значення, що містяться в довідниках і нормативних матеріалах. p>.
;
.
Коефіцієнт опору при раптовому зменшенні прохідного перетину (вихід теплоносія з камери в штуцер):
;
В
Сума втрат напору (гідравлічний опір) на цих ділянках і визначить потужність, витрачатимуть не прокачування теплоносія через парогенератор:
(4.4)
В
де n - число ділянок, на які розчленовується тракт теплоносія в межах парогенератора; - гідравлічний опір i-го ділянки, кПа.
Коефіцієнт тертя - залежить від виду рідини, режиму течії Re і стану поверхні каналу (шорсткості стінки). Починаючи зі значення, коефіцієнт тертя не залежить ні від властивостей середовища, ні від швидкості течії і визначається лише відносною шорсткістю. Для режимів течії з коефіцієнт тертя визначається за формулою Нікурадзе. p> Шорсткість труб з вуглецевої сталі не перевищує 0.1 мм, з аустенітної сталі - 0.05мм.
При поздовжньому русі потоку в каналах будь-якої форми гідравлічний опір по гідравлічному діаметру. При перебігу в круглих трубах, для кільцевого каналу. Для більш складних випадків еквівале...
