Истечении насыщенной

Следовательно, истечение происходит в сверхзвуковой области.

где h — высота уровня жидкости в сосуде. Истечение происходит с той же скоростью, какую имело бы всякое тело при свободном падении с высоты h. (Этот результат становится совершенно очевидным, если вспомнить, что мы пренебрегаем силами вязкости в жидкости: при свободном падении кинетическая энергия, которую уносит с собой вытекающая жидкость, должна быть равна уменьшению потенциальной энергии жидкости, обусловленному понижением ее уровня.)

Если истечение происходит в атмосферу, напор истечения представляет глубину расположения центра сжатого сечения струи под пьезометрическим уровнем (уровнем атмосферного давления) в резервуаре:

5. В ряде случаев при расчете истечений под переменным напором можно пренебрегать фактором весомости жидкости, принимая, что истечение происходит только под действием давления поршня или газа в резервуаре.

Диаметр бака D = 800 мм, его начальное заполнение Я = 900 мм. Истечение происходит через цилиндрический насадок диаметром d = 25 мм и высотой Н = 100 мм, коэффициент расхода которого \л = 0,82.

Задача Х1-9. Сравнить время опорожнения полушарового сосуда радиусом R, расположенного сферой вверх (/) и сферой вниз (//). В обоих случаях истечение происходит через одинаковое отверстие d0 (коэффициент расхода

2) такое же по величине ускорение направлено вниз. Истечение происходит через отверстие d = 25 мм

Если истечение происходит в атмосферу, напор истечения представляет глубину расположения центра сжатого сечения струи под пьезометрическим уровнем (уровнем атмосферного давления) в резервуаре:

5. В ряде случаев при расчете истечений под переменным напором можно пренебрегать фактором весомости жидкости, принимая, что истечение происходит только под действием давления поршня или газа в резервуаре.

Задача XI—9, Сравнить время опорожнения полушарового сосуда радиусом R, расположенного сферой вверх (/) и сферой вниз (//). В обоих случаях истечение происходит .через, одинаковое, отверстие диаметром dtt (коэф--

2) такое же по величине ускорение направлено вниз. Истечение происходит через отверстие d -= 25 мм

нал кривая сухого насыщенного пара. Из рисунков видно, что при истечении нагретой воды через короткий канал до давления pi — 75ч-80 кгс/см2 и при любой степени недогрева экспериментальные расходные характеристики практически совпадают с гидравлическими. С увеличением давления свыше 80 кгс/см2 расходные характеристики «отслаиваются» от гидравлических в сторону уменьшения массовых расходов. Наличие пара в потоке приводит к уменьшению плотности истекающей среды и к уменьшению перепада давления по длине канала. Оба эти фактора вызывают уменьшение массовых расходов в сравнении с гидравлическими. Отслоение расходных характе-' ристик от гидравлических в сторону уменьше-ния расходов наступает тем раньше, чем меньше степень недогрев.а воды до насыщения. Данное явление объясняется тем, что при истечении насыщенной воды условия, благоприятные для парообразования по длине канала, наступают раньше, чем при истечении не-догретой воды. Появление в струе потока "даже незначительного количества пара приводит к резкому снижению расходных характеристик. Достаточно сказать, что при степени сухости 1 % и давлении 35 атм занятый паром объем в канале истечения равен половине объема воды. Все расходные характеристики с недогревом от 0 до 5р° С имеют явно выраженный максимум массового расхода, который смещается с увеличением не-догдева в область более высоких начальных давлений. Характер кривых массового расхода через короткие каналы, очевидно, . можно объяснить одновременным влиянием ряда факторов: наличием парообразования в канале, изменением перепада давления по длине канала и особенностью изменения плотности двухфазного потока с'увеличением начальных параметров истечения.

важным следствием анализа рассматриваемых графиков является особенность восстановленного потока в цилиндрической части канала. Из графиков видно, что при истечении недогретои воды с недогревом до насыщения 20° С и более во всем диапазоне начальных давлений по длине канала создаются условия,, при которых восстанавливается гидравлический поток насыщенной воды (параметры потока насыщенной воды соответствуют начальной температуре ^).С уменьшением недогрева до насыщения (менее 20° С) температура среды восстановленного потока оказывается ниже начальной температуры. Это свидетель-

ствует о частичном испарении воды — образуется двухфазный поток. По мере снижения недогрева паросодержание в потоке несколько увеличивается и достигает максимального значения при истечении • насыщенной воды. Необходимо отметить, что с уменьшением длины «знала при одних и тех же начальных усл'овиях меняется характер процесса парообразования. Падение давления как у входной, так и у выходной кромки канала происходит тем больше, чем короче .канал. Процесс пароо,бра-

На рис. 3.6 приведена зависимость экспериментальных относительных массовых расходов от d/D. Из графика на рис. 3.6, а видно, что при истечении насыщенной, воды или во-

На первом этапе исследования испытанию подвергся относительно длинный канал (d=6,4 мм при l/d—-7,2Q). Геометрия канала .выбрана из того соображения, что в канале с отношением l/d>6 при истечении насыщенной или близкой к насыщению воды процессы протекают вблизи состояния термодинамического равновесия. Последнее обстоятельство принято за исходное при проведении исследований,

Если обратиться к анализу параметров, то нетрудно заметить, что при истечении насыщенной воды кризис расхода характеризуется для всех начальных давлений сравнительным постоянством критического отношения давлений екр и отсутствием метастабильного состояния в выходном сеч'ении. Значение 8кр колеблется в интервале от 0,55 до 0,56. Изменение акр как по характеру, так и по значению хорошо согласуется с опытными данными Фауске {61]. По мере увеличения недо-грева кризис расхода приходится на более низкое критическое отношение давлений. Зависимость еКр=/(Л^н) представлена на рис. 3.10. Из рисунка видно, что значение екр в исследованном диапазоне параметров практически не зависит от начального давления pi и по мере увеличения недогрева убыв'ает. При этом, начиная с ЫВ>20°С, зависимость екр—/(А^н) близка к линейной.

при истечении насыщенной воды из каналов с различным

Как показали результаты проведенного экспериментального исследования (см. гл. 6 § 5), при истечении насыщенной воды в оболочку, снабженную перепуском, всегда имеет место сепа-рационный эффект оболочки, приводящий к уменьшению влаго-содержания в потоке перепускаемой паровоздушной смеси по сравнению с влагосодержанием среды в оболочке.

Задача выявления особенностей формирования критического режима течения в высоковлажной двухфазной смеси возникла в последние годы в связи с анализом теплогидродинамических процессов, происходящих в реакторном контуре в связи с его разгерметизацией. При этом исследовались прежде всего каналы постоянного сечения. Вместе с тем предложенные сотрудниками ВТИ им. Дзержинского вставки-ограничители расхода сделали актуальной задачу исследования вскипающего потока в каналах переменного сечения. Названные вставки предназначены для ограничения расхода теплоносителя при разрыве трубопроводов реакторного контура. При этом они должны обладать возможно меньшими гидравлическими'сопротивлениями в условиях нормальной работы контура. Профиль используемых вставок выполнен в виде сопла Лаваля с плавно сужающейся входной частью и коническим диффузором. Между тем имеющиеся экспериментальные данные говорят о том, что при истечении насыщенной и тем более недогретой до насыщения воды через каналы, имеющие традиционный профиль сопла Лаваля, жидкость на выходе оказывается перегретой и испарение ее происходит практически за пределами канала. При этом расход воды через сопло оказывается близким к гидравлическому. Таким образом, снижение расхода воды через вставки по сравнению с расходом ее истечении через полное сечение разрыва происходит лишь за счет уменьшения проходного сечения. В то же время расход через вставки можно было бы уменьшить еще почти на порядок, если бы обеспечить в них критический режим истечения вскипа-

Полученное таким образом значение скорости звука сравнивается со скоростью w*, найденной из (8.4). При необходимости берется новое значение р*. Расчет повторяется до тех пор, пока при очередном значении р* отличие между w* и а* не станет меньше любой наперед заданной величины, после чего из (8.1) находится удельный критический расход /„. При истечении насыщенной воды расчет может быть сущест-

Как показали результаты проведенных экспериментальных исследований [22, 41, 63], при истечении насыщенной воды в защитную оболочку, снабженную трубопроводом перепуска, всегда имеет место сепара-ционный эффект, приводящий к уменьшению влагосодержания в потоке уходящей из помещения паровоздушной смеси по сравнению с влаго-содержанием среды в помещении. С учетом указанного исследования в расчете должно быть принято двукратное увеличение сухости перепускаемого пара по сравнению с паром, образующимся в шахте: