ОСОБЛИВОСТІ ЗМІНИ ТЕПЛОФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ НАДКРИТИЧНОЇ ВОДИ ПІД ЧАС ТЕЧІЇ В КРУГЛИХ ТРУБАХ, ЩО ОБІГРІВАЮТЬСЯ

  • N. M. Fialko Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • V. G. Prokopov Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • Yu. V. Sherenkovskyi Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • N. O. Meranova Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • S. A. Aleshko Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • Т. S. Vlasenko Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, м. Київ
  • I. G. Sharaevskyi Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, м. Київ
  • L. B. Zimin Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, м. Київ
  • S. N. Strizheus Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
  • D. P. Khmil Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ
Ключові слова: вода надкритичних параметрів; тепломасоперенесення; комп'ютерне моделювання; псевдофазовий перехід

Анотація

Для процесу течії надкритичної води в каналі, що обігрівається, проведено дослідження особливостей просторового розподілу фізичних властивостей води, зумовлених їх істотною температурною залежністю, характерною для надкритичних середовищ у ділянці псевдофазового переходу. На основі комп'ютерного моделювання розв'язано задачу тепломасоперенесення у вертикальній круглій трубі під час висхідного руху в ній води надкритичних параметрів. Показано, що характер розподілу властивостей теплоносія у поздовжньому перетині труби певною мірою визначається рухом в ньому фронту псевдофазового переходу. Проаналізовано вплив величини густини теплового потоку, що підводиться до стінки труби, на положення границь початку і кінця зони псевдофазового переходу і на пов'язані з цим особливості просторової зміни фізичних властивостей теплоносія. Наведено результати СFD моделювання з розподілу уздовж довжини труби, що обігрівається, таких властивостей надкритичної води, як густина, динамічна в'язкість, коефіцієнт теплопровідності і питома теплоємність. Виконано зіставлення особливостей розподілу зазначених властивостей, розрахованих за температурою на стінці труби і на її осі. Досліджено характер зміни питомої теплоємності по радіусу труби і проаналізовано вплив рівня теплового потоку, що підводиться, на положення максимуму теплоємності в різних поперечних перетинах каналу.

Біографії авторів

N. M. Fialko, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, професор, член-кореспондент НАН України, завідувач відділом

V. G. Prokopov, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, професор, пров. наук. співробітник

Yu. V. Sherenkovskyi, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, пров. наук. співробітник

N. O. Meranova, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, пров. наук. співробітник

S. A. Aleshko, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, пров. наук. співробітник

Т. S. Vlasenko, Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, м. Київ

канд. фіз.-мат. наук, завідувач відділом

I. G. Sharaevskyi, Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, ст. наук. співробітник, завідуючий сектором

L. B. Zimin, Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, ст. наук. співробітник, пров. наук. співробітник

S. N. Strizheus, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

наук. співробітник

D. P. Khmil, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

аспірант, мол. наук. співробітник

Посилання

Agranat, V., Malin, M., Pioro, I., Abdullah, R., Perminov, V. A. (2015). CFD modeling of supercritical water heat transfer in a vertical bare tube flow. Proceeding of ICONE23 23-th Int.Conf. of Nuclear Engineering, May 17–21, Chiba, Japan, Paper#1163, 11 p.
Fialko, N. M, Pioro, I. L., Mayson, N. V., Meranova, N. O., & Sharaevsky, I. G. (2016). Vlyyanye massovoy skorosty potoku na kharakterystyky techiyi i teploobminu v hladkykh trubakh pry nadkrytychnykh parametrakh. [Influence of mass flux on flow characteristics and heat transfer in bare tubes at supercritical parameters]. Industrial heat engineering, 38(4), 5–13. [In Russian].
Fialko, N. M., Pioro, I. L., Maison, N. V., & Meranova, N. O. (2016). Modelirovaniye techeniya i teploobmena v gladkikh trubakh pri sverkhkriticheskikh davleniyakh. [Modeling of flow and heat transfer in bare tubes at supercritical pressures]. Industrial heat engineering, 38(3), 10–17. [In Russian].
Fialko, N. M., Pioro, I. L., Sherenkovsky, Yu. V., Maison, N. V., Meranova, N. O., & Sharaevsky, I. G. (2016). Vliyaniye teplovogo potoka na stenke kanala i davleniya vody na kharakteristiki techeniya i tep loobmena v gladkikh trubakh pri sverkhkriticheskikh parametrakh. [Influence of channel wall heat flux the and water pressure on the flow and heat transfer characteristics in bare tubes at supercritical parameters]. Industrial heat engineering, 38(5), 5–13. [In Russian].
Fialko, N. М., Pioro, І. L., Prokopov, V. G., Sherenkovskyi, Ju. V., Meranova, N. O., & Alioshko, S. O. (2018). CFD modelyuvannya teploobminu pry techiyi vody nadkrytychnykh parametriv u vertykalnykh hladkykh trubakh. [CFD modeling of heat transfer under flow of supercritical parameters water in vertical bare tubes]. Industrial heat engineering, 39(1), 12–20. [In Ukrainian].
Fialko, N. M., Sherenkovsky, Yu. V., Meranova, N. O., Aleshko, S. A., Strizheus, S. N., Voitenko, A. Yu., Khmil, D. P., Brusinskaya, Ya. V., and Ostapchuk, T. S. (2017). Kharakteristiki teploobmena v vertikal'nykh trubakh pri sverkhkriticheskikh davleniyakh [Characteristics of heat transfer in vertical pipes at supercritical pressures]. Collection of works "Problems of ecology and operation of energy facilities". Institute of Industrial Ecology, 130–133. Kyiv: IPC ALCON NAS of Ukraine. [In Russian].
Gabaraev, B. A., Smolin, V. N., & Solovev, S. L. (2006). Perspektivnoye napravleniye razvitiya vodookhlazhdayemykh reaktorov AES v XXI veke – ispolzovaniye sverkhkriticheskikh parametrov teplonositelya. [A promising direction for the development of water cooled nuclear power reactors in the twenty-first century is the use of supercritical coolant parameters]. Heat power engineering, 9, 33–40. [In Russian].
Zvorykin, A., Fialko, N., Sherenkovskyi, J., Aleshko, S., Meranova, N., Hanzha, M., Bashkir, I., Stryzheus, S., Voitenko, A., and Pioro, I. (2017) CFD Study on Specifics of Flow and Heat Transfer in Vertical Bare Tubes Cooled with Water at Supercritical Pressures, Proceedings of the 25th International Conference On Nuclear Engineering (ICONE-25), July 2-6 2017, Shanghai, China, Paper #66528, 13 p. https://doi.org/10.1115/ICONE25-66528
Zvorykin, A., Pioro, I., & Fialko, N. (2017). Electricity generation in the world and Ukraine: Current status and future development. Mechanics and Advanced Techologies, 2(80), 5–24. https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.80.113757
Zvorykin, A., Fialko, N., Meranova, N., Aleshko, S., Maison, N., Voitenko, A., and Pioro, I. (2016). Computer Simulation of Flow and Heat Transfer in Bare Tubes at Supercritical Parameters. Proceedings of the 24th International Conference On Nuclear Engineering (ICONE-24), June 26–30, Charlotte, NC, USA, Paper #60390. 12 p. https://doi.org/10.1115/ICONE24-60390
Опубліковано
2018-04-26
Як цитувати
Fialko, N. M., Prokopov, V. G., Sherenkovskyi, Y. V., Meranova, N. O., Aleshko, S. A., VlasenkoТ. S., Sharaevskyi, I. G., Zimin, L. B., Strizheus, S. N., & Khmil, D. P. (2018). ОСОБЛИВОСТІ ЗМІНИ ТЕПЛОФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ НАДКРИТИЧНОЇ ВОДИ ПІД ЧАС ТЕЧІЇ В КРУГЛИХ ТРУБАХ, ЩО ОБІГРІВАЮТЬСЯ. Науковий вісник НЛТУ України, 28(3), 117-121. https://doi.org/10.15421/40280324
Розділ
Технологія та устаткування

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають