Течение влажного пара через турбинные решетки.

Таким образом, образование влаги может происходить:

1. В ядре потока – в каналах турбинной решетки при пересечении зоны Вильсона.

2. В кромочном следе, где вследствие большой турбулентности потока образуется большое число центров (ядер) конденсации.

3. В зонах отрыва потока, например, при резком изменении площади проходного сечения.

По этой причине в турбинах АЭС предъявляются особо жесткие требования к плавности проточной части.

Классификация влаги

Влага, образовавшаяся в процессе конденсации, называется первичной. Первичная влага движется в потоке и осаждается на поверхности профиля, образуя жидкую пленку. Поэтому ПС имеет двухфазную структуру: на поверхности профиля - влага, а далее – влажный пар.

Поток, движущийся с большой скоростью, взаимодействует с пограничным слоем. В результате происходит срыв капель влаги с поверхности канала - вторичная влага.

По размеру капель влагу различают:

1. (d<5 мкм) - мелкодисперсная влага;

2. (d=5÷100 мкм) - среднедисперсная влага;

3. (d>100 мкм) - крупнодисперсная влага.

Траектории движения капель влаги в канале

Как правило:

Первичная влага - мелкодисперсная,

Вторичная влага – крупнодисперсная.

Д вижение капель влаги различной дисперсности в потоке пара существенно отличается друг от друга.

Размеры и форма большинства решеток таковы, что канал не имеет просвета, т. е. осевая линия, проведенная от входного участка спинки профиля, пересекает соседний профиль, или этот просвет невелик.

В этом случае практически все крупные капли будут попадать на вогнутую поверхность.

=======================================================

Траектории движения капель влаги в канале

а ) – капли на входе разного размера:

I - d_k=2 мкм ,

II - d_k=20 мкм,

III - d_k=200мкм

б) – капли на входе одинакового размера d_k=10 мкм

в) – капли на входе одинакового размера d_k,<1 мкм

Очень мелкие капли d < 5 мкм практически следуют линиям тока основного потока и вместе с ним проходят через решетку, не соприкасаясь с поверхностью профиля.

Капли большого размера отклоняются от линий тока.

Очень крупные капли (d > 100 мкм) движутся через сопловый канал почти независимо от направления потока.

Вследствие этого на выходе из решетки наблюдается большая неравномерность концентрации влаги по шагу решетки. Максимальная концентрация обычно наблюдается в кромочном следе.

Реальная картина движения влаги в каналах турбинной решетки

1 ,2 — потоки капель, сброшенных с РЛ.

Часть из них проходит че­рез СР, не сталкиваясь с решеткой.

3 - вторичные капли, отражающиеся в поток;

4 - поток, образованный сорванными пленками и струйками влаги, а также частицами, отраженными при ударе о по­верхность профиля;

5 — поток капель, образующийся за счет срыва с пленки и ее разбрызгивания крупными каплями, поступающими в канал;

6 -капли, срывающиеся с пленки в области косого среза и выбитые крупными каплями, отразив­шимися от входных кромок РЛ;

7 - наиболее крупные капли, образующиеся при дроблении пленок и капель в кромочном следе.

17. Инженерная методика расчета коэффициентов потерь энергии при обтекании влажным паром