Критического паросодержания

Схема достижения критического параметра AT , отвечающего точке

ячеистой структуры - ячеек Бенара (б) Схема достижения критического параметра ЛТ^, отвечающего точке

где Ькр0 ~ критический параметр вдува в "эталонных" условиях. Уравнение (5.41) может использоваться и для определения теплового критического параметра вдува в квазиизотермических условиях.

Первичная обработка опытных данных выполнена без учета влияния закрутки на величину критического параметра вдува, а число Стантона определялось по среднерасходной скорости потока с учетом массы вдуваемого газа.

Если величины / и (или) N изменяются вдоль оси плавно, анализ устойчивости намного усложняется. Функция v, как правило, не может быть выражена при помощи элементарных функций, приходится применять специальные функции (в частности, функции Бесселя) или использовать иные критерии (и соответственно методы) для определения критического параметра нагрузки, например: энергетический критерий (метод) (см. § 18.3), метод последовательных приближений, идея которого пояснена в настоящем разделе, или численные алгоритмы, приспособленные к использованию на ЭВМ.

Рис. 74. Графики критического параметра возбуждения для механизмов с бигармонической функцией положения

Рис. 76. График критического параметра возбуждения для механизма с качающейся кулисой

удобно применять энергетический метод, позволяющий при соответствующей схематизации упругой системы и нагрузке достаточно просто получить выражение для критического параметра по устойчивости. Внешние нагрузки на мост-балку К12 можно представить в виде распределенной нагрузки q, приложенной в К (от сил сопротивления движения граблей и мешалок, их веса), и

дачах первого типа это параметр, пропорционально которому меняется нагрузка, в задачах второго типа — время. Критическим является значение параметра (критическая нагрузка, критическое время), при котором оболочка теряет устойчивость «в малом» или «в большом». При этом возможность бифуркации формы равновесия оболочки определяется решением однородных уравнений устойчивости, а «хлопку» отвечает значение параметра, найденного в результате решения геометрически и (или) физически нелинейной задачи, при котором производная от обобщенного перемещения по параметру (скорость изменения прогиба) обращается в бесконечность. Описание действительного прохлопывания в обоих типах задач возможно лишь с учетом инерционных сил. На значение критического параметра в задачах обоих типов существенно влияют начальные несовершенства формы оболочки.

На основании моей теории возмущений (1940 г.) Д. Мексин [9] спустя 10 лет предложил новую, более точную интегральную теорию задачи собственных значений, согласно которой численные значения критического параметра нейтральных вихрей также лежат ниже, чем это следует из формулы (2). Поскольку эту интегральную теорию проверить трудно, а мои цифровые значения 1940 г. хотя и дают обоснованную,

Рис. 7-1. Зависимость критического параметра

Приведенный выше анализ зависимости «критического» паросодержания от критической тепловой нагрузки показывает, что характер кризиса теплообмена в двухфазных потоках определяется его структурой или режимом течения и что изучение закономерностей кризиса кипения в парогенерирующих каналах должно проводиться совместно с исследованием режимов течения

Приведенная выше формула для (ц справедлива для минимального критического паросодержания. Для максимального критического паросодержания следует пользоваться соотношением

ем отдельных секций для ремонта или в аварийных ситуациях при разгерметизации. Испытания показали, что гидравлическая раз-верка между секциями при отключении одной—трех секций (но не более двух на любой половине ПГ) не превышает по натриевому контуру ±4%, но пароводяному ±5% среднего значения [5]. Гидравлическое сопротивление натриевого тракта ПГ и контура В целом оказалось ниже расчетного, но благодаря возможности плавного регулирования расхода натрия изменением частоты вращения насосов это не привело к отклонению параметров ПГ от расчетных. Виброизмерения показали отсутствие сколько-нибудь значительных вибраций теплообменных труб испарителя и трубопроводов обвязки при расходе натрия через секцию до 150 % номинального. Тензометрирование элементов модулей подтвердило результаты расчетов прочности. Исследование с помощью системы термометрирования на одной из секций ПГ позволило получить зависимость распределения температур, тепловых потоков по высоте, критического паросодержания от основных параметров и подтвердить хорошее их согласие с расчетными данными [6]. Получено, что при перегреве пара на выходе из испарителя более чем на 20 °С выноса влаги в перегреватель не наблюдается.

Ниже приводятся некоторые результаты экспериментов. Так, на рис. 4.5, 4.6 представлена зависимость критической тепловой нагрузки qKp от критического паросодержания при переменных значениях концентрации газа в воде. Давление на входе в рабочий участок 10 МПа (рис. 4.5) и 18 МПа (рис. 4.6). При этом установлено, что при р = = 10 МПа газ по-разному влияет на критическую тепловую нагрузку и в целом влияние его не столь существенно, как при давлении 18 МПа. При р = 18 МПа наблюдается существенное снижение q с увеличением концентрации газа в теплоносителе. Так, при хкр =0,1 и увеличении

Однако применение в качестве определяющего фактора величины балансного критического паросодержания связано с некоторой физической погрешностью, так как в действительности кризис теплоотдачи формируется под влиянием условий, сложившихся в пристенной зоне канала. Следует отметить также, что величина хкр находится в результате расчета по полученным в эксперименте данным. Это приводит к увеличению отклонения опытных данных от осредняющих прямых на плоскости qKp - xKp по сравнению с разбросом точек в координатах qKp — -z'BX, что следует, в частности, из сопоставления результатов экспериментов на рис. 4.9 и 4.12.

Перейдя от массового критического паросодержания х* к объемному

При массовых скоростях менее 1000 кг/(м2-с) значение критического паросодержания равно единице.

а для критического паросодержания предлагается зависимость

Объяснение [3.14] независимости жгр 0 от теплового потока отсутствием обмена жидкостью между ядром потока и стенкой вызывает сомнения у ряда исследователей. Смущает, естественно, и то обстоятельство, что верхняя граница области существования хтр 0 (см. рис. 3.17) оказалась зависящей от теплового потока. Поэтому некоторые авторы считают, что массообмен в этой области есть. Своеобразная зависимость критического паросодержания объясняется иными причинами, например достижением критической скорости. Другие авторы считают, что в этой области есть и влияние q на величину критического паросодержания.

В достаточно длинных каналах после участка сх ^> ?гр0 (или в коротких участках, когда xj ^> х&р) по мере снижения величины тепловой нагрузки значение критического паросодержания вновь увеличивается (термокинетический кризис с «орошением»). На рис. 3.20 показано влияние скорости в этой области параметров. Как видно из рисунка, в иссле-

Данные для кольцевых течений представлены на рис. 3.22, б. Использовался приведенный выше расчетный метод [см. уравнения (3.63)—3.65)], причем уравнения сохранения массы для пленки использовались как для наружной, так и для внутренней стенки. Для сравнения на графике приведены опытные данные А. Джексона и В. Маннова [3.42] для кольцевого канала с обогревом внутренней и внешней стенки. Видно, что зависимость критического паросодержания от долимошности, подводимой к наружной

счет смещения критического паросодержания в область больших энтальпий. Для первого режима начало кипения сдвинулось в область недогре-ва на Аж = 0,17, а для второго — Дж = 0,12.