Моделювання теплових процесіів в елементах енергетичного обладнання ТЕС і АЕС шляхом розв’язання спряжених задач теплообміну (151327)

Посмотреть архив целиком

Для поставленной задачи исследования сформирована математическая модель, включающая в себя уравнения: неразрывности, движения вязкого газа, энергии, теплопроводности. Замыкается система дифференциальных уравнений уравнением состояния газообразной среды. Для вычисления турбулентных составляющих скоростей, входящих в уравнения движения и энергии, по результатам верификации использовалась модель турбулентности “Standard k-”. Задача рассматривалась в двухмерной осесимметричной постановке или трехмерной в зависимости от рассматриваемого объекта. Математическая модель задачи в трехмерной постановке дополнена уравнением лучистого теплообмена.

В работе проведено исследование теплообмена в уплотнениях паровых и газовых турбин путем решения сопряженной задачи теплообмена в осесимметричной постановке. В ходе моделирования тепловых процессов для оценки достоверности полученных результатов проведена верификация сформированной математической модели и используемого метода путем сравнения результатов расчета с результатами, полученными по критериальным уравнениям теплообмена. Подтверждено, что при выбранной модели турбулентности, замыкающей систему дифференциальных уравнений, полученные разными методами значения коэффициентов теплоотдачи практически совпадают, а закономерности их изменения носят одинаковый характер. Это позволило существенно расширить диапазон применения критериальных уравнений в сторону увеличения чисел Рейнольдса. Определены значения коэффициентов теплоотдачи на поверхностях роторов при нестационарном режиме нагревания и формах термокомпенсационных канавок, которые могут быть использованы при модернизации роторов для снижения уровня термонапряженного состояния роторов, что позволит увеличить срок их эксплуатации. Для повышения качества эксплуатации энергоблоков предложена методика автоматизированного контроля нагрузки и разработана информационная система мониторинга для электростанций.

Путем решения сопряженных задач теплообмена проведено исследование теплового состояния вентилируемых контейнеров хранения отработавшего ядерного топлива, расположенных на площадке хранения. Анализ результатов расчетного исследования показал, что температура сборок в центре герметичной корзины хранения отработавшего ядерного топлива не превышает допустимую и позволил сделать заключение о безопасности эксплуатации этих контейнеров на территории АЭС.

Ключевые слова: сопряженная задача теплообмена, уплотнения турбомашин, коэффициент теплоотдачи, контейнеры хранения отработавшего ядерного топлива.


ANNOTATION


Alyokhina S.V. “Modeling of thermal processes in energy equipment of HES and AES by the solution of the conjugate problems of heat exchange”. – Manuscript.

The thesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.14.06 – technical thermal physics and industrial heat power engineering. – A. M. Podgorny Institute for the Problems of Machinery of NAS of Ukraine.  Kharkov, 2008.

The thesis is devoted the questions of research of thermal processes in the elements of power equipment by the decision of conjugate heat transfer problems, in which the mutual influencing of heat transfer is taken into account both in a solid and in heating, that surrounds him. Research of heat exchange is conducted in the seal of steam and gases turbines by the decision of conjugations task of heat exchange in the two-measured raising. The verification of the formed mathematical model and expansion of range of the use of criteria equalizations of heat exchange was conducted. The coefficients of heat emission are certain on a surface to the rotor in the area of thermal expansion grooves and approach is offered for the decline of thermal tensions. The method of upgrading quality of work of energetic block was offered by introduction of the informative system of monitoring. By the decision of conjugations problem of heat exchange research of the thermal state of the ventilated cask of storage of the spent nuclear fuel is conducted, that located on outside court, and the safety of storage is shown.

Keywords: conjugate heat transfer problems, seal of steam, seal of turbines, coefficients of heat emission, ventilated cask of storage of the spent nuclear fuel.


Случайные файлы

Файл
1918.doc
49424.rtf
147295.rtf
117915.rtf
71252.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.