Вопрос № 218 Гидродинамическая устойчивость в системе с разверенными трубами. Минимально допустимая массовая скорость в системе.

Гидродинамическая устойчивость – постоянство расхода раб. среды ч/з параллельные трубы и каналы. При определенных режимных условиях (давление, массовая скорость, энтальпия среды на входе, интенсивность обогрева) в зависимости от конструкции парообразующих каналов в них может возникнуть неустойчивое движение потока – переменные расходы. Различают статическую и динамическую неустойчивость.

В статически неустойчивом режиме расхода через отдельные трубы не только различны, но и изменяется во времени со значительной частотой. Переменные условия охлаждения труб и колебания температуры стенки вызывают тепловую неустойчивость Ме. Не устойчивость движения, выражающаяся в недопустимых пульсациях потока, приводящую из-за переменных расходов рабочей среды к  температуры критических нагрузок, циклическим изменениям температуры обогреваемой стенки и в итоге к аварии.

Гидравлическая устойчивость потока описывается гидравлическими характеристиками, выражающей связь между расходом раб. среды. G и полным перепадом давления , возникающим при ее движении = f (G).

При одинаковом диаметре всех труб гидравлического характера изображается в функции масс скорости = f (WP).

Минимально допустимая по условиям устойчивости массовая ск-ть в системе выражается неравенством ( )раб  m*( )гр,

где ( )_гр- масс скорость в системе труб на внешней ветви гидравлической характеристики разверенной трубы,

( ) - раб массовая скорость в системе,

m- коэффициент запаса = 1,5.

Вопрос № 219 Почему гидравлическая характеристика парообразующих труб многозначна.

Гидравлическая устойчивость потока описывается гидравлической характеристикой, выражающей связь между расходом рабочей среды G и полным перепадом давления , возникающим при ее движении: = f(G).

Гидравлическая характеристика может быть однозначна, если общему перепаду Р в системе труб отвечает таким образом один расход рабочей среды и многозначной, когда общему перепаду Р соответствует 2 и более различных расхода.

Природа неоднозначности гидравлической характеристики: изменение теплофизических свойств рабочей среды – уд. объема при переходе от одного расхода к другому и влияние нивелирного напора. Положение осложняется еще тем, что влияние нивелирного напора различно при подъемном и опускном движении среды.

При опускном движении гидравлическое сопротивление (положительно), а нивелирный напор Рнив способствует движению, поэтому (-), в связи с чем перепад давления между коллекторами определяется их разностью = -

При опускном движении имеет место неустойчивость в расходе рабочей среды: одному значению перепада соответствуют 2 резко различных расхода, т.е. в восходящем потоке улучшает гидравлическую характеристику , при опускном ухудшает ее.

Все это приводит к сложным аналитическим зависимостям, которые представляют графически для каждого конкретного объекта: гидравлическая схема, геометрические параметры трубной системы, давление, энтальпия рабочей среды на входе.