Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней
Представлены результаты численного моделирования процессов тепломассобмена при течении двухфазного потока в семистержневой сборке. Исследовано влияние смены режимов течения на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней. Представлено результати чисельного моделювання процесів тепломас...
Saved in:
| Published in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142174 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней / А.А. Авраменко, Е.А. Кондратьева, М.М. Ковецкая, А.И. Тыринов // Промышленная теплотехника. — 2015. — Т. 37, № 3. — С. 16-23. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142174 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Авраменко, А.А. Кондратьева, Е.А. Ковецкая, М.М. Тыринов, А.И. 2018-09-29T18:30:11Z 2018-09-29T18:30:11Z 2015 Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней / А.А. Авраменко, Е.А. Кондратьева, М.М. Ковецкая, А.И. Тыринов // Промышленная теплотехника. — 2015. — Т. 37, № 3. — С. 16-23. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0204-3602 DOI https://doi.org/10.31472/ihe.3.2015.02 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142174 621.039.5 Представлены результаты численного моделирования процессов тепломассобмена при течении двухфазного потока в семистержневой сборке. Исследовано влияние смены режимов течения на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней. Представлено результати чисельного моделювання процесів тепломасообміну при течії двофазного потоку в семистрижневій збірці. Досліджено вплив зміни режимів течії на ентальпію поперечних потоків між комірками пучка стрижнів. The results of numeral simulations of heat and mass transfer processes for the two-phase flow in the seven-rod assembly are presented. Influence of flow regime changeover on enthalpy of cross-flow between the cells of the rod bundle are investigated. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Тепло- и массообменные процессы Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней Effect of regime parameters on enthalpy of cross-flow between the cells of the rod bundle Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней |
| spellingShingle |
Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней Авраменко, А.А. Кондратьева, Е.А. Ковецкая, М.М. Тыринов, А.И. Тепло- и массообменные процессы |
| title_short |
Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней |
| title_full |
Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней |
| title_fullStr |
Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней |
| title_full_unstemmed |
Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней |
| title_sort |
влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней |
| author |
Авраменко, А.А. Кондратьева, Е.А. Ковецкая, М.М. Тыринов, А.И. |
| author_facet |
Авраменко, А.А. Кондратьева, Е.А. Ковецкая, М.М. Тыринов, А.И. |
| topic |
Тепло- и массообменные процессы |
| topic_facet |
Тепло- и массообменные процессы |
| publishDate |
2015 |
| language |
Russian |
| container_title |
Промышленная теплотехника |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Effect of regime parameters on enthalpy of cross-flow between the cells of the rod bundle |
| description |
Представлены результаты численного моделирования процессов тепломассобмена при течении двухфазного потока в семистержневой сборке. Исследовано влияние смены режимов течения на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней.
Представлено результати чисельного моделювання процесів тепломасообміну при течії двофазного потоку в семистрижневій збірці. Досліджено вплив зміни режимів течії на ентальпію поперечних потоків між комірками пучка стрижнів.
The results of numeral simulations of heat and mass transfer processes for the two-phase flow in the seven-rod assembly are presented. Influence of flow regime changeover on enthalpy of cross-flow between the cells of the rod bundle are investigated.
|
| issn |
0204-3602 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142174 |
| citation_txt |
Влияния режимных параметров на энтальпию поперечных потоков между ячейками пучка стержней / А.А. Авраменко, Е.А. Кондратьева, М.М. Ковецкая, А.И. Тыринов // Промышленная теплотехника. — 2015. — Т. 37, № 3. — С. 16-23. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT avramenkoaa vliâniârežimnyhparametrovnaéntalʹpiûpoperečnyhpotokovmežduâčeikamipučkasteržnei AT kondratʹevaea vliâniârežimnyhparametrovnaéntalʹpiûpoperečnyhpotokovmežduâčeikamipučkasteržnei AT koveckaâmm vliâniârežimnyhparametrovnaéntalʹpiûpoperečnyhpotokovmežduâčeikamipučkasteržnei AT tyrinovai vliâniârežimnyhparametrovnaéntalʹpiûpoperečnyhpotokovmežduâčeikamipučkasteržnei AT avramenkoaa effectofregimeparametersonenthalpyofcrossflowbetweenthecellsoftherodbundle AT kondratʹevaea effectofregimeparametersonenthalpyofcrossflowbetweenthecellsoftherodbundle AT koveckaâmm effectofregimeparametersonenthalpyofcrossflowbetweenthecellsoftherodbundle AT tyrinovai effectofregimeparametersonenthalpyofcrossflowbetweenthecellsoftherodbundle |
| first_indexed |
2025-11-26T02:06:02Z |
| last_indexed |
2025-11-26T02:06:02Z |
| _version_ |
1850608019122946048 |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №316
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
УДК 621.039.5
ВЛИЯНИЯ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ЭНТАЛЬПИЮ ПОПЕРЕЧНЫХ
ПОТОКОВ МЕЖДУ ЯЧЕЙКАМИ ПУЧКА СТЕРЖНЕЙ
Авраменко А.А., член-корреспондент НАН Украины, Кондратьева Е.А., канд. техн. наук,
Ковецкая М.М., канд. техн. наук, Тыринов А.И., канд. техн. наук
Институт технической теплофизики НАН Украины, ул. Желябова 2а, Киев 03680, Украина
Представлено результати чи-
сельного моделювання процесів
тепломасообміну при течії дво-
фазного потоку в семистрижневій
збірці. Досліджено вплив зміни
режимів течії на ентальпію попереч-
них потоків між комірками пучка
стрижнів.
The results of numeral simulations
of heat and mass transfer processes for
the two-phase flow in the seven-rod
assembly are presented. Influence of
flow regime changeover on enthalpy
of cross-flow between the cells of the
rod bundle are investigated.
Представлены результаты чис-
ленного моделирования процессов
тепломассобмена при течении двух-
фазного потока в семистержневой
сборке. Исследовано влияние смены
режимов течения на энтальпию по-
перечных потоков между ячейками
пучка стержней.
Библ. 14 , рис. 4.
Ключевые слова: численное моделирование, семистержневая сборка, энтальпия поперечных
потоков.
cd – коэффициент трения;
d – диаметр;
F – межфазное трение;
Fb – выталкивающая сила;
Gk – генерация турбулентной энергии;
g – ускорение свободного падения;
h – энтальпия;
k − кинетическая энергия турбулентности;
М – интенсивность массообмена;
Pr – число Прандтля;
p – давление;
q – плотность теплового потока;
S – тензор скоростей деформации;
s – постоянная, равная 0.97;
t – время;
V – скорость;
x – относительная энтальпия потока;
δnm– тензор Кронекера второго ранга;
ε − скорость диссипации;
k– орт;
μ – вязкость;
ρ – плотность;
ρw – массовая скорость;
φ – объемная фракция.
Индексы:
н.к – начало кипения;
к – критическая;
ц – центральная;
я – ячейка;
b – относится к пузырьку;
eff – эффективный;
k – фаза;
t – турбулентный;
ε – относится к скорости диссипации.
Введение
Межканальное взаимодействие теплоноси-
теля оказывает значительное влияние на гидро-
динамику потока, а именно способствует вы-
равниванию полей тепловых и гидравлических
параметров в тепловыделяющей сборке активной
зоны, что влияет на допустимый предел мощно-
сти реактора. Это взаимодействие вызвано как
турбулентным перемешиванием, так и попереч-
ными потоками теплоносителя между ячейками
тепловыделяющей сборки и обеспечивает обмен
массой, энергией и количеством движения между
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №3 17
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
параллельными подканалами.
В работе [1] было сделано предположение
о том, что энтальпия поперечного потока равна
средней величине между значениями энталь-
пии теплоносителя в этих ячейках. Однако эта
гипотеза не была подтверждена полученными
ими же экспериментальными данными. Опыты
по определению энтальпии поперечных потоков
проводились в неизокинетических условиях. Ре-
зультаты экспериментов показали, что величины
энтальпии поперечных потоков зависят от режи-
ма течения потока и изменяются со сменой этих
режимов. В пузырьковом режиме течения при
паросодержании потока до 15 % энтальпия по-
перечных потоков превышает энтальпию пото-
ка в ячейке-доноре. Это говорит о том, что при
пузырьковом режиме течения в зазорах между
стержнями в поперечном направлении движется
в основном паровая фаза. При смене режима те-
чения пузырькового на снарядный, энтальпия по-
перечного потока резко падает. Это можно объяс-
нить тем, что при переходе к снарядному режиму
в зазоре между стержнями в поперечном направ-
лении движется уже в основном жидкая фаза.
При дальнейшем увеличении паросодержа-
ния потока в дисперсно-кольцевом режиме эн-
тальпия поперечного потока вновь возрастает от-
носительно энтальпии ячейки-донора, т.е. вновь
преобладает в поперечном потоке движение па-
ровой фазы.
Похожие результаты получены авторами ра-
боты [2], где исследование было проведено для
стержневой сборки квадратной формы с квадрат-
ным расположением стержней, характерным для
реакторов PWR.
Качественно похожие результаты по энталь-
пии поперечных потоков между каналами были
получены в работе [3], хотя при этом исследова-
лась интенсивность межканального перемешива-
ния пароводяной смеси в двух взаимосвязанных
каналов в неизотермическом режиме.
Смена квадратной решетки стержневой
сборки на треугольную, как оказывается, карди-
нально не меняет закономерности течения двух-
фазного потока. Авторы работы [4] исследовали
межканальное взаимодействие воздушно-водя-
ного потока (имитирующего пароводяной поток)
в стержневой сборке треугольной геометрии. Ос-
новной вывод исследования сводится к обнару-
жению усиления межканального взаимодействия
воздушно-водяного потока в области перехода от
снарядного к кольцевому режиму течения.
Еще одно исследование стержневой сборки с
квадратной решеткой проведено авторами рабо-
ты [5]. Здесь исследовалось течение пароводяной
смеси в обогреваемом пучке стержней. Авторы
так же обнаружили усиление активности межка-
нального обмена двухфазного потока при перехо-
де от снарядного к кольцевому режиму течения.
Слуцкер В.П. и другие [6] экспериментально
исследовали перетоки теплоносителя при тече-
нии однофазного и двухфазного потоков. Были
разработаны зависимости для определения ин-
тенсивности межканального обмена в различ-
ных режимах течения двухфазного потока. Эти
зависимости так же показывают увеличение ин-
тенсивности межканального обмена двухфазного
потока при переходе от снарядного к кольцевому
режиму течения.
Межканальные перетоки присутствуют прак-
тически во всех режимах течения пароводяного
потока. Уточнение значения энтальпии попереч-
ных потоков в пучках стержней может существен-
но способствовать усовершенствованию расчет-
ных программ. В данной работе исследовалась
область течения воды при давлениях близких к
критическому, при этом диапазон исследования
начинался от течения однофазной жидкости, раз-
личных режимов двухфазного потока и вплоть
до кризиса теплоотдачи при кипении. В качестве
объекта исследования выбрана шестигранная се-
мистержневая сборка, диаметр стержней 6 мм,
шаг между стержнями 8 мм, обогреваемая длина
1 м.
Параметры исследования изменялись в таком
диапазоне:
– массовая скорость ;
– давление p = 9 МПа, 14 МПа;
– плотность теплового потока
– относительная энтальпия потока в ячейке-
доноре xя = -0,25...+0,30.
2
МВт1,5
м
q ;
п 2
кгρ 1500 ,
м с
w
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №318
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Было проведено численное моделирование
процесса течения двухфазного потока с целью
изучения энтальпии потоков смешения меж-
ду ячейками пучка. Поперечное сечение пучка
представлено на рис. 1.
Рис. 1. Поперечное сечение пучка стержней.
Сечение пучка (рис. 1) условно разбивалось
на 3 типа ячеек – центральную 1, боковую 2 и
угловую 3. Моделирование энтальпии потоков
смешения проводилось для центральной ячейки.
Математическая модель. При моделирова-
нии двухфазного потока использовалась модель
[7], которая была модифицирована на основе по-
лученных в работе экспериментальных данных.
Математическая модель двухфазного потока
включает уравнение неразрывности, уравнение
движения и уравнение энергии для каждой фазы,
уравнения для кинетической энергии турбу-
лентности и скорости диссипации энергии. Для
замыкания системы уравнений используются
уравнения для турбулентной вязкости и для эф-
фективных турбулентных чисел Прандтля.
Уравнение неразрывности:
+div( ) ,к к
k k k kV M
t
∂ρ ϕ
ρ ϕ =
∂
(1) (1)
где ρk, φk, Vk – плотность, объемная фракция и
скорость каждой фазы, k = 1,2.
Уравнение движения для каждой фазы:
2 1
I
/ ρ
ρ
2 δ k,
3
tk
k k k k
Teff
k k k k nm b
V s V V p F V V
t t
V V V F
(2)
где kV∇ – тензорный градиент, который преоб-
разует вектор (тензор первого ранга) в тензор
второго ранга, ( )TkV∇ – сопряженный (транспо-
нированный) тензорный градиент, в последнем
слагаемом ∇ перед квадратными скобками – тен-
зорная дивергенция, которая преобразует тензор
скоростей деформаций второго ранга в вектор.
ρb kF g , ,
(3)
1 1 20.75 d
r
b
cF w
d
, ,
. (4)
Коэффициент трения находится по форму-
лам:
1
32
6.3 / Re Re 100,We 8
2.67 Re 100,We 8 ,
We / 3.0 Re 2065.1 / We
n
b b
d b
nn
b
c
(5)
где численное значение коэффициентов n1, n2 и
n3 будет определено из экспериментальных дан-
ных.
Уравнение энергии [8]:
I
/
.
Pr2
eff
t k kk k k k
k k k k k k heff
k
h s h h V h S
t t S
I
/
.
Pr2
eff
t k kk k k k
k k k k k k heff
k
h s h h V h S
t t S
(6)
Для замыкания уравнений турбулентного
течения используется модель турбулентности.
В настоящей работе использовалась RNG k-ε –
модель турбулентности.
Турбулентная вязкость определяется по фор-
муле:
2
3
3/2
3/2
4 3 6 /1μ 216 μ / ρ
24 15
K k k
kt K k k
K
k C
C
C
, (7)
где CK= 1,605 – ренормгрупповое значение кон-
станты Колмогорова.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №3 19
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Уравнение для кинетической энергии турбу-
лентности:
(8)
1 11 1 1
1 1 1 1
I
/
Pr2
eff
t
k
k
k s k kV k S
t t S
, (8)
где І – дополнительное слагаемое, учитывающее
нестационарность турбулентных процессов [9,
10].
Уравнение для скорости диссипации:
1 11 1 1
1 1 1 1
ε
I
μ /ρ ε ε
Pr2
eff
ts V S
t t S
. (9)
(9)
1 11 1 1
1 1 1 1
ε
I
μ /ρ ε ε
Pr2
eff
ts V S
t t S
. (9)
Генерация турбулентной энергии определяет-
ся в виде:
(10)
Для того чтобы проверить работоспособность
2
1 1 1 1
2 δ
3
T
k t nmG V V V
. (10)
предложенной математической модели были про-
ведены сравнительные расчеты. Для проведения
тестовых расчетов были использованы исходные
данные работы [11]. Расчет проводился для тече-
ния воды в вертикальном канале диаметром 10
мм и длинной 1 м для двух давлений 14 МПа и
18 МПа и с параметрами на входе: массовая ско-
рость 500 кг/(м2·с), 900 кг/(м2·с), температура воды
458 K и 465 K. Плотность теплового потока на
стенке 0,5 МВт/м2. Результаты расчетов истин-
ного объемного паросодержания сравнивались с
экспериментальными данными, представленны-
ми в работе [11] и приведены на рис. 2. Видно, что
модель адекватно описывает поведение двухфаз-
ного потока при различных давлениях. Как для
давления 14 МПа, так и для 18 МПа, на выходе
получены поперечные профили истинного объ-
емного паросодержания. Сначала генерируемый
пар накапливается и движется у стенок трубы.
При возрастании относительной энтальпии уве-
личивается выброс пара в ядро потока и, вслед-
ствие этого, наблюдается равномерный профиль
паросодержания на выходе из канала (рис. 2, а,
режим 2).
При давлении 18 МПа на выходе из канала
профиль паросодержания имеет седловидную
а ) б )
Рис. 2. Распределение истинного объемного паросодержания на выходе из трубы:
а)
2 2
кг МВт14 МПа, ρ 500 , 0,5 , 1 0,019,
м с мnр w q x 2 0,219x
б)
2 2
кг МВт18 МПа, ρ 900 , 0,5 , 1 0,04,
м с мnр w q x 2 0,146x .
;
Точки – результаты эксперимента [11], линия – результат моделирования.
1 11 1 1
1 1 1 1
I
/
Pr2
eff
t
k
k
k s k kV k S
t t S
, (8)
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №320
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
форму, что свидетельствует о режиме развитого
пузырькового течения (рис. 2, б).
Сравнение экспериментальных и рас-
четных данных показало, что для давления
14 МПа оптимальное значение параметров со-
ставляет: n1= 0,402, n2=1,4, n3= 2,72. При давлении
18 МПа значение параметров составляет:
n1= 0,423, n2= 1,2, n3= 2,9. Таким образом, ис-
пользуя значения параметров n1= 0,385, n2=
1,9, n3= 2,6, которые получены в работе [12] до
14 МПа были предложены следующие обобщаю-
щие зависимости для определения коэффициен-
тов во всем исследованном диапазоне изменения
давления от 14 до 18 МПа:
n1 = 0.1447 + 0.02475p – 0.0005417p2, (11)
n2 = 8.4333 – 0.7p + 0.01667p2, (12)
n3 = 1.2 + 0.135p – 0.0028p2. (13)
Результаты расчета. Результаты расчетов
при течении теплоносителя в пучке стержней ре-
жимов с давлением 9 МПа и 14 МПа с массовой
скоростью 1500 кг/(м2·с), плотностью теплово-
го потока 1,5 МВт/м2 представлены на рис. 3, 4.
Вертикальными линиями показан переход от од-
ного режима течения к другому, а именно начало
кипения, переход от пузырькового к снарядному
режиму, от снарядного к диспресно-кольцевому
и критическое значение паросодержания, после
которого наблюдается кризис теплоотдачи.
Что касается полученных результатов иссле-
дования, то на характер изменения энтальпии
потока смешения большое влияние оказывает ре-
жим течения теплоносителя. Границы режимов
течения определялись согласно работе [13].
В пределах однофазного потока и пузырько-
вого течения двухфазного потока наблюдается
монотонный рост энтальпии поперечного потока
из центральной ячейки. В течении практически
всего диапазона пузырькового режима наблюда-
ется рост энтальпии поперечных потоков между
центральной и боковой ячейками по отношению
к энтальпии потоков в этих ячейках и получа-
ющаяся разница энтальпий достигает 100...200
кДж/кг. Этот монотонный рост сменяется рез-
ким падением энтальпии поперечного потока
при переходе к снарядному режиму течения (на
100...120 кДж/кг).
Дальнейший рост энтальпии потока в цен-
тральной ячейке вновь сопровождается моно-
тонным ростом энтальпии поперечных потоков
вплоть до перехода к дисперсно-кольцевому ре-
жиму течения. При этом разница энтальпии по-
Рис. 3. Изменение энтальпии потока смеше-
ния, центральная ячейка-донор,
1 – энтальпия потока в центральной ячейке,
2 – энтальпия потока в боковой ячейке,
3 – расчетная энтальпия потока смешения.
n 2 2
кг МВтρ 1500 , 9 МПа, 1.5
м с м
w р q :
Рис. 4. Изменение энтальпии потока
смешения, центральная ячейка-донор,
1 – энтальпия потока в центральной ячейке,
2 – энтальпия потока в боковой ячейке,
3 – расчетная энтальпия потока смешения.
n 2 2
кг МВтρ 1500 , 14 МПа, 1.5
м с м
w р q :
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №3 21
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
перечного потока и энтальпий потоков в смежных
ячейках достигает 50...100 кДж/кг. Т.е. в рас-
сматриваемой области наблюдается стремление
паровой фазы переместится к центру каналу.
Дальнейшее увеличение энтальпии потока
в центральной ячейке характеризуется моно-
тонным ростом энтальпии поперечного потока
вплоть до предкризисных режимов теплоотдачи.
Полученные данные хорошо согласуются с экс-
периментальными данными.
Выводы
1. На основе экспериментальных данных
усовершенствована математическая модель рас-
чета двухфазных потоков. Данная математиче-
ская модель дает возможность достаточно точно
прогнозировать динамику изменения энтальпии
поперечных потоков при течении двухфазно-
го теплоносителя в теплонапряженных каналах
активной зоны реактора.
2. На значение энтальпии потока смешения
значительное влияние оказывает режим тече-
ния двухфазного потока. При смене режимов
течения наблюдается резкое снижение значений
энтальпии потока смешения между центральной
и боковой ячейками.
3. В условиях сформировавшегося режима
течения – пузырькового, снарядного либо дис-
персно-кольцевого, наблюдается дрейф паровой
фазы в наиболее высокоскоростную центральную
область пучка. При этом превышение энталь-
пии потока смешения над величиной энтальпии
в наиболее горячей центральной ячейке пучка
достигает 100...200 кДж/кг.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ricque R. Determination des distributions
de debit massique et d’enthalpie entre les sous–
canaux d’une grappe chaffante // Colloque franco–
soviétique sur la thermohydraulique des reacteurs a
EAU. – 1978. – P. 1–25.
2. Lahey R.T. Out of pile subchannel
measurements in a nine rod bundle for water at 1000
psia // Progress in Heat and Mass Transfer. – 1972. –
vol.6. – P. 172–177.
3. Rowe D.S. Experimental study of mixing
between rod–bundle fuel element flow channels
during boiling // Trans. Of ANS. – 1967. – №2. –
v.10. – P. 655–656.
4. Rudzinski K.F. Turbulent mixing for air water
flows in simulated rod bundle geometries // The Ca-
nadian Journal of Chemical Engineering. – 1972. –
№2. – v.50. – P. 297–299.
5. Kuldip S. Two phase mixing for annular
flow in simulated rod bundle geometries // Nuclear
Science and Engineering. – 1973. – №4. – v.50. – P.
382–387.
6. Слуцкер В.П. Экспериментальное исследо-
вание перемешивания при течении однофазного
и двухфазного теплоносителя // Семинар ТФ–78
«Теплофизические исследования для обепечения
надежности и безопасности ядерных реакторов
водо–водяного типа». – Буда-пешт, 1978. – том 2.
– С.823–836.
7. Скицко А.И. Моделирование двухфазно-
го потока // Энергетика: экономика, технологии,
екология. – 2008. – №1. – С. 17–21.
8. Dolinsky A.A., Kovetskaya M. M., Skitsko A.
I., Avramenko A. A., Basok B. I. Nonstationary heat
transfer crisis in annular dispersed flows // Journal of
Engineering Thermophysics. – 2008. – vol.17. – №2.
– P. 126–129
9. Авраменко А.А. Ренормгрупповой ана-
лиз нестационарной турбулентности // Доклады
НАН Украины. – 2007. – №12. – С. 88–93
10. Авраменко А.А. Апробация ренормгруп-
повой модели нестационарной турбулентности //
Доклады НАН Украины. – 2011. – №5. – С. 88–93
11. Кириллов П.Л., Ложкин В.В., Смирнов
Ю.А., Судницын О.А. Измерение локальных зна-
чений истинного объемного паросодержания в
обогреваемой трубе методом акустического зон-
дирования // Теплоэнергетика. − 1984. − №11. −
С.25–27
12. Скіцько О.І. Теплообмін та гідродинаміка
потоків у вертикальних каналах з фазовим пере-
ходом в умовах впливу збурюючих факторів: ав-
тореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн.
наук : спец. 05.14.06 «Технічна теплофізика та
промислова теплоенергетика» / О.І. Скі-цько. –
Київ, 2011. – 20 с.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №322
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
13. Исследование вопросов гидродинамики и
теплофизики реакторов и контуров АЭС включая
переходные и аварийные режимы. Метод расчета
поперечного перемешивания при течении одно–
и двухфазных потоков в стержневых тепловыде-
EFFECT OF REGIME PARAMETERS ON E
NTHALPY OF CROSS-FLOW BETWEEN
THE CELLS OF THE ROD BUNDLE
A. Avramenko, E. Kondratieva,
М. Kovetskaya, A. Tyrinov
Institute of Engineering Thermophysics of the
National Academy of Sciences of Ukraine, 03057,
Kiev, vul. Zhelyabova 2a, Ukraine.
This paper analyzes the processes of heat transfer
for the two-phase flow in the seven-rod assembly.
Computer simulations were performed for the
enthalpy of cross-flow between the cells of the rod
bundle under subcritical pressure. Numerical study of
the processes was based on the k-ε RNG turbulence
model. Results for the mixing flow enthalpy in central
rod were analyzed. Regime parameters are ranged
from a single-phase flow up to the subcritical heat
transfer in two-phase flows. Influence of flow regime
changeover on enthalpy variation was imnvestigated.
References 14, fig.4.
Key words: numerical modeling, seven-rod
assembly, enthalpy of cross-flow.
1. Ricque R. Determination des distributions
de debit massique et d’enthalpie entre les sous–
canaux d’une grappe chaffante // Colloque franco–
soviétique sur la thermohydraulique des reacteurs a
EAU. – 1978. – P.1–25.
2. Lahey R.T. Out of pile subchannel
measurements in a nine rod bundle for water at 1000
psia // Progress in Heat and Mass Transfer. – 1972. –
vol.6. – P.172–177.
3. Rowe D.S. Experimental study of mixing
between rod–bundle fuel element flow channels
during boiling // Trans. Of ANS. – 1967. – №2. –
v.10. – p.655–656.
4. Rudzinski K.F. Turbulent mixing for air water
flows in simulated rod bundle geometries // The
Canadian Journal of Chemical Engineering. – 1972.
– №2. – v.50. – P.297–299.
5. Kuldip S. Two phase mixing for annular
flow in simulated rod bundle geometries // Nuclear
Science and Engineering. – 1973. – №4. – v.50. –
P.382–387.
6. Slutsker V.P. Experimental research
of interfusion at the flow of monophase and
diphasic coolant-moderator // Seminar TF–78
«Teplofizicheskie issledovaniya dlya obepecheniya
nadezhnosti i bezopasnosti yadernyih reaktorov
vodo–vodyanogo tipa». – Budapesht, 1978. – vol 2.
– P.823–836. (Rus.)
7. Skitsko A.I. The modeling of two-phase flow
// Energetika: ekonomika, tehnologii, ekologiya. –
2008. – №1. – P. 17–21. (Rus.)
8. Dolinsky A.A., Kovetskaya M. M., Skitsko A.
I., Avramenko A. A., Basok B. I. Nonstationary heat
transfer crisis in annular dispersed flows // Journal of
Engineering Thermophysics. – 2008. – vol.17. – №2.
– P. 126–129
ляющих сборках / Отчет 27.610 От. Инв. №270–
027–744, предприятие п/я А–7291. – М., 1980.
– 57 с.
14. Хвюитт Дж., Холл–Тейлор Н. Кольцевые
двухфазные течения / М. : Энергия, 1974. – 407 с.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №3 23
ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
9. Аvramenko А.А. Renormalization group
analysis of non-stacionary turbulence // Reports of
NAS Ukraine. – 2007. – №12. – P. 88–93. (Rus.)
10. Аvramenko А.А. Testing of the renormalization
group model non-stacionary turbulence // Reports of
NAS Ukraine. – 2011. – №5. – P. 88–93. (Rus.)
11. Kirillov P.L., Lozhkin V.V., Smirnov Y.A.,
Sudnitsyn O.A. Measuring of local values of veritable
by volume of contents of steam in the heated pipe the
method of the acoustic sounding. // Teploenergetika.
− 1984. − №11. − P. 25–27. (Rus.)
12. Skitsko A.I. Heat transfer and hydrodynamics
of flows in vertical channels with a phase transition
under the influence of disturbing factors. –
Manuscript. Thesis for the degree of candidate of
technical sciences, specialty 05.14.06 – Engineering
thermophysics and industrial heat power Engineering
/ Skitsko A.I. – Kiev, 2011. – 20 p. (Rus.)
13. Including research of questions of
hydrodynamics and teplofphysic reactors and
contours of AES transient and emergency behaviors.
Method of calculation of transversal interfusion at the
flow of monophase and diphasic streams in the cored
assembling / Otchet 27.610 Ot. Inv. #270–027–744,
predpriyatie p/ya A–7291. – M., 1980. – 57 p. (Rus.)
14. Hvyuitt Dzh., Holl–Teylor N. Circular
diphasic flows / M. : Energiya, 1974. – 407 p. (Rus.)
Получено 31.03.2015
Received 15.03.2015
|