Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle
The main features of the developed mathematical model and program complex designed on its basis that allows calculating the parameters of no equilibrium vapor condensation for the channels of adjusted geometry, taking into account volume condensation on both homogeneous and heterogeneous embryos are...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2016
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/71843 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Energy Technologies & Resource Saving |
Institution
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-71843 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2016-06-16T12:54:06Z |
| collection |
OJS |
| language |
Russian |
| topic |
steam turbine mathematical model ionization nonequilibrium condensation jump experimental test bench efficiency УДК 621.165 51.380 |
| spellingShingle |
steam turbine mathematical model ionization nonequilibrium condensation jump experimental test bench efficiency УДК 621.165 51.380 Тарелин, А. А. Орловский, В. П. Ковалев, А. С. Нечаев, А. В. Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle |
| topic_facet |
steam turbine mathematical model ionization nonequilibrium condensation jump experimental test bench efficiency УДК 621.165 51.380 паровая турбина математическая модель ионизация неравновесность скачок конденсации экспериментальный стенд КПД УДК 621.165 51.380 парова турбіна математична модель іонізація нерівноважність стрибок конденсації експериментальний стенд коефіцієнт корисної дії УДК 621.165 51.380 |
| format |
Article |
| author |
Тарелин, А. А. Орловский, В. П. Ковалев, А. С. Нечаев, А. В. |
| author_facet |
Тарелин, А. А. Орловский, В. П. Ковалев, А. С. Нечаев, А. В. |
| author_sort |
Тарелин, А. А. |
| title |
Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle |
| title_short |
Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle |
| title_full |
Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle |
| title_fullStr |
Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle |
| title_full_unstemmed |
Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle |
| title_sort |
calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle |
| title_alt |
Расчетно-экспериментальные исследования влияния ионизации пара на параметры влажнопарового потока в сверхзвуковом сопле |
| description |
The main features of the developed mathematical model and program complex designed on its basis that allows calculating the parameters of no equilibrium vapor condensation for the channels of adjusted geometry, taking into account volume condensation on both homogeneous and heterogeneous embryos are studied. It was found that the change in absolute values of the pressures along the flow of the nozzle obtained by calculation is in good coincidence with the experimental data. It is stated that a number of experimental studies to determine the effect of heterogeneous condensation nuclei obtained by ionization of vapor on the steam flow parameters in supersonic nozzles are carried out for the first time. For this purpose experimental bench with different capacity of steam generators were created; vapor ionizers of corona and barrier type were designed; convergent-diffuser supersonic nozzles with different Mach numbers were designed and manufactured. The possibility of reducing losses from hypothermia and condensation jumps by vapor ionization that can help to improve the efficiency and compartment’s power of wet steam stages of full-scale turbines is shown. It is found that the ionization efficiency of the steam is higher when pressure is higher and steam temperature is closer to its saturation line |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2016 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/71843 |
| work_keys_str_mv |
AT tarelinaa calculationandexperimentalresearchofinfluenceofvaporionizationontheparametersofwetsteamflowinsupersonicnozzle AT orlovskijvp calculationandexperimentalresearchofinfluenceofvaporionizationontheparametersofwetsteamflowinsupersonicnozzle AT kovalevas calculationandexperimentalresearchofinfluenceofvaporionizationontheparametersofwetsteamflowinsupersonicnozzle AT nečaevav calculationandexperimentalresearchofinfluenceofvaporionizationontheparametersofwetsteamflowinsupersonicnozzle AT tarelinaa rasčetnoéksperimentalʹnyeissledovaniâvliâniâionizaciiparanaparametryvlažnoparovogopotokavsverhzvukovomsople AT orlovskijvp rasčetnoéksperimentalʹnyeissledovaniâvliâniâionizaciiparanaparametryvlažnoparovogopotokavsverhzvukovomsople AT kovalevas rasčetnoéksperimentalʹnyeissledovaniâvliâniâionizaciiparanaparametryvlažnoparovogopotokavsverhzvukovomsople AT nečaevav rasčetnoéksperimentalʹnyeissledovaniâvliâniâionizaciiparanaparametryvlažnoparovogopotokavsverhzvukovomsople |
| first_indexed |
2025-07-17T12:00:35Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:00:35Z |
| _version_ |
1850411304917925888 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-718432016-06-16T12:54:06Z Calculation and experimental research of influence of vapor ionization on the parameters of wet steam flow in supersonic nozzle Расчетно-экспериментальные исследования влияния ионизации пара на параметры влажнопарового потока в сверхзвуковом сопле Тарелин, А. А. Орловский, В. П. Ковалев, А. С. Нечаев, А. В. steam turbine mathematical model ionization nonequilibrium condensation jump experimental test bench efficiency УДК 621.165 51.380 паровая турбина математическая модель ионизация неравновесность скачок конденсации экспериментальный стенд КПД УДК 621.165 51.380 парова турбіна математична модель іонізація нерівноважність стрибок конденсації експериментальний стенд коефіцієнт корисної дії УДК 621.165 51.380 The main features of the developed mathematical model and program complex designed on its basis that allows calculating the parameters of no equilibrium vapor condensation for the channels of adjusted geometry, taking into account volume condensation on both homogeneous and heterogeneous embryos are studied. It was found that the change in absolute values of the pressures along the flow of the nozzle obtained by calculation is in good coincidence with the experimental data. It is stated that a number of experimental studies to determine the effect of heterogeneous condensation nuclei obtained by ionization of vapor on the steam flow parameters in supersonic nozzles are carried out for the first time. For this purpose experimental bench with different capacity of steam generators were created; vapor ionizers of corona and barrier type were designed; convergent-diffuser supersonic nozzles with different Mach numbers were designed and manufactured. The possibility of reducing losses from hypothermia and condensation jumps by vapor ionization that can help to improve the efficiency and compartment’s power of wet steam stages of full-scale turbines is shown. It is found that the ionization efficiency of the steam is higher when pressure is higher and steam temperature is closer to its saturation line Рассмотрены основные особенности разработанной математической модели, на базе которой создан программный комплекс, позволяющий выполнять расчеты параметров неравновесно конденсирующегося пара в каналах с заданной геометрией с учетом объемной конденсации как на гомогенных, так и на гетерогенных зародышах. Установлено, что изменение абсолютных значений давлений вдоль проточной части сопла, полученные расчетным путем, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Констатируется, что впервые выполнен ряд экспериментальных исследований по определению влияния гетерогенных ядер конденсации, полученных путем ионизации пара, на параметры парового потока в сверхзвуковых соплах. Для этих целей созданы экспериментальные стенды с разной производительностью парогенераторов, разработаны ионизаторы пара коронного и барьерного типов, спроектированы и изготовлены конфузорно-диффузорные сверхзвуковые сопла с различными значениями чисел Маха. Показана возможность снижения потерь от переохлаждения и скачков конденсации за счет ионизации пара, что может способствовать повышению КПД и мощности отсеков влажнопаровых ступеней натурных турбин. Установлено, что эффективность ионизации пара тем выше, чем выше давление и чем ближе его температура к линии насыщения Розглянуто основні особливості розробленої математичної моделі, на базі якої створено програмний комплекс, що дозволяє виконувати розрахунки параметрів пари, що нерівноважно конденсується, в каналах із заданою геометрією з урахуванням об'ємної конденсації як на гомогенних, так і на гетерогенних зародках. Встановлено, що зміна абсолютних значень тисків уздовж проточної частини сопла, отримані розрахунковим шляхом, добре узгоджуються з експериментальними даними. Констатується, що вперше виконано ряд експериментальних досліджень з визначення впливу гетерогенних ядер конденсації, отриманих шляхом іонізації пари, на параметри парового потоку в надзвукових соплах. Показана можливість зниження втрат від переохолодження та стрибків конденсації за рахунок іонізації пари, що може сприяти підвищенню коефіцієнт корисної дії і потужності відсіків волого-парових ступенів натурних турбін Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2016-06-16 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/71843 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 19 No. 2 (2016); 3-10 Проблемы машиностроения; Том 19 № 2 (2016); 3-10 Проблеми машинобудування; Том 19 № 2 (2016); 3-10 2709-2992 2709-2984 ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/71843/66871 Copyright (c) 2016 А. А. Тарелин, В. П. Орловский, А. С. Ковалев, А. В. Нечаев https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |