Поперечное обтекание пучков труб
коридорный пучок
шахматный пучок
22
Поперечное обтекание пучков труб
|
|
n |
|
0,33 |
Pr |
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
||||||
Nu C Re |
Pr |
|
|
f |
s i |
||||
|
|
|
Pr |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
w |
|
||
Поправки:
на неизотермичность на шаги пучка
на номер ряда
коридорный пучок шахматный пучок
23
Вынужденное течение в каналах
Гладкие круглые трубы
Reкр 2300 изотермическое течение
неизотермическое течение (течение с теплообменом) Reкр 2300
развитое турбулентное течение Re 104
|
|
гидродинамические и |
стабилизированный |
теплообмен |
|
термические |
|
(тепловые) |
|
начальные участки |
|
24
Вынужденное течение в каналах
ламинарный режим
tw = const
q = const
Nu 3,66
Nu 4,36
|
d |
0,33 f |
0,14 |
|||||
Nu 1,86 Re Pr |
|
|
|
|||||
|
l |
|
|
|
|
|
||
|
|
w |
||||||
Re Pr ( d l ) 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяющая температура |
|
|
|
|
(tw t f ) |
|
||
t |
|
|||||||
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
25
Вынужденное течение в каналах
Переходный режим Re ~ 103 104
течение может быть неустойчивым
ламинарный
турбулентный
ламинарный
пульсации давления и пульсации характеристик теплообмена
Конструкторам: исключить работу оборудования в переходном режиме
26
Вынужденное течение в каналах
турбулентный режим |
Nu C |
Rem Prn |
|
Для участка стабилизированного теплообмена при течении воды
Nu 0,023 Re0,8 Pr0,4
|
|
( |
|
tw ) 2 |
|
( tвх tвых ) 2 |
|
t |
t f |
t f |
Для начального участка вводится поправка С(Pr, x/d)
27
Вынужденное течение в каналах
Локальное число Нуссельта для турбулентного течения
формула Петухова Б. С., Кириллова В. В.
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Nu |
8 Re Pr Ct |
||||||
|
K 4,5 |
|
|
Pr2 |
3 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
K 1 900 Re |
1,82lg Re 1,64 2 |
|||||||
Ct - поправка на неизотермичность потока |
||||||||
Pr 0,1 200 |
Re 4 103 5 106 |
точность 5% |
||||||
28
Вынужденное течение в каналах
Шероховатые трубы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пристенная ламинарная пленка |
|||||||||||||||||||||||||||
гидродинамически |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
гладкая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
поверхность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
гидродинамически |
|
|
f (Re) |
|
|
|
|
|
|
|||
негладкая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
поверхность |
|
|
|
0,8 |
|
0,47 |
|
Pr |
f |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Nu 0,022 Re |
Pr |
|
|
|
Сш |
|||||
|
|
|
|
|
Pr |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
||
Сш - поправка на влияние шероховатости |
Сш f ( s ) |
|||||||||||
Шероховатость увеличивает интенсивность теплообмена, т.к. вызывает дополнительную турбулизацию пограничного слоя
29
Пучки стержней (продольное обтекание)
Тепловыделяющие сборки (ТВС) ядерных реакторов
треугольная упаковка |
квадратная упаковка |
Особенности теплообмена в пучках стержней по сравнению с трубой
Неравномерное распределение по периметру твэлов :
касательных |
|
скорости |
|
температуры |
напряжений |
|
|
||
|
|
|
|
30
Вынужденное течение в каналах
Поле температур в твэле определяется не только свойствами теплоносителя и распределением скоростей около твэла, но и параметрами твэла (размерами сердечника и оболочки, их теплопроводностью, контактным термическим сопротивлением между ними
k |
безразмерный коэффициент теплопроводности твэлов, |
|
параметр теплового моделирования |
Ушаков П.А. (ФЭИ) k f ( f |
, w , 1, 2 ,...R1,R2 ,R3 ,...,Rc ) |
||
|
Nu f Re, Pr, |
x, k |
|
х = s/d - относительный шаг решетки стержней
31