КИПЕНИЕ И КРИЗИС КИПЕНИЯ ДВУХФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ В ЗАСЫПКАХ ШАРОВЫХ МИКРОТВЭЛОВ

В. В. Сорокин

Аннотация


Теплоотдача от засыпки микротвэлов к двухфазному теплоносителю посредством фазового перехода может происходить в двух формах: испарения и пузырькового кипения. Режим испарения протекает на менисках вдоль линий тройного контакта фаз, он устойчив и перспективен для технического использования. При перегреве поверхности микротвэлов относительно температуры насыщения дополнительно реализуется пузырьковое кипение. Пузыри при кипении в засыпке могут быть крупными (относительно размера поры) и мелкими. Испарение и кипение с мелкими пузырями протекает одновременно, процесс характеризуется высоким коэффициентом теплоотдачи, режим устойчив и перспективен для приложений. Существуют несколько путей, приводящих к кризису кипения. Наиболее опасен процесс, вызывающий системную неустойчивость равномерного распределения фаз в засыпке. Перегрев поверхности микротвэлов в этом случае не является аварийным, однако механическое воздействие вследствие сопутствующих колебаний давления может быть опасным. Осушение поверхности микротвэлов может происходить внутри больших паровых объемов, возникающих в областях повышенной пористости засыпки.

Полный текст:

PDF

Литература


Филиппов Г.А., Богоявленский Р.Г., Авдеев А.А. Перспективы создания прямоточных микротвэльных ядерных реакторов с перегревом пара. - Тяж. машиностроение, 2002, № 1, с. 7-11.

Пономарев-Степной Н.Н., Кухаркин Н.Е., Хрулев А.А. и др. Перспективы применения микротвэлов в ВВЭР. - Атомная энергия, 1999, т. 85, вып. 6, с. 443-449.

Исаев А.Н. Применение шаровых микротвэлов реакторов с газовым теплоносителем в малых водо-водяных реакторах. - Атомная техника за рубежом, 2007, № 10, с. 12-18.

Katcher W. Coated particle fuel element for pressurized water reactors. - Nucl. Technol., 1977, v. 35, p. 557-563.

Лозовецкий В.В., Смирнов Л.П. Теплообмен при пузырьковом и переходном режимах кипения в засыпке шаровых элементов. - Атомная энергия, 2003, т. 94, вып. 5, с. 410-413.

Калмыков И.В. Теплообмен и гидродинамика при движении пароводяного потока в пористых средах. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., ИВТ, 1987.

Зейгарник Ю.А., Поляев В.М. Теплообмен и гидродинамика двухфазных сред в условиях вынужденного движения в пористых структурах. - Инж.-физ. журн., 2000, т. 73, № 6, с. 1125-1134.

Калмыков И.В., Зейгарник Ю.А. Экспериментальное исследование теплообмена при фильтрации двухфазного теплоносителя в неподвижном зернистом слое. - Теплоэнергетика, 1987, № 2, с. 64-66.

Сорокин В.В. Расчет теплоотдачи засыпки шаровых тепловыделяющих элементов к двухфазной жидкости. - ТВТ, 2008, т. 46, № 4, с. 523-528.

Сорокин В.В. Расчет двухфазного адиабатического течения в шаровой засыпке. - Там же, 2007, т. 45, № 2, с. 261-266.

Ковалев С.А., Соловьев С.Л. Испарение и конденсация в тепловых трубах. М.: Наука, 1989.

Ягов В.В. Незавершенные дискуссии о проблемах кипения жидкостей. - В сб.: 2-я Рос. нац. конф. по теплообмену. В 8 т. Т. 1. Пленарные и общие проблемные доклады. М., МЭИ, 1998, с. 80-87.

Ягов В.В. Теплообмен при развитом пузырьковом кипении жидкостей. - Теплоэнергетика, 1988, № 2, с. 4-9.

Kaviany M. Principles of Heat Transfer in Porous Media. NY: Springer-Verlag, 1991.

Лабунцов Д.А. Физические основы энергетики. Избранные труды по теплообмену, гидродинамике, термодинамике. М., МЭИ, 2000.

Филиппов Г.А., Меламед Л.Э., Мастюкин В.П. и др. Экспериментальное исследование гидродинамики двухфазных потоков (смеси и струи) в засыпках с шаровыми частицами. - ТВТ, 2004, т. 42, № 6, с. 954-960.

Гольдштик М.А. Процессы переноса в зернистом слое. Новосибирск, ИТФ, 1984.

Таиров Э.А., Покусаев Б.Г., Гриценко М.Ю. и др. Скорость распространения малых возмущений давления в шаровой засыпке. - В сб.: 4-я Рос. нац. конф. по теплообмену. В 8 т. Т. 6. Дисперсные потоки и пористые среды. Интенсификация теплообмена. М., МЭИ, 2006, с. 125-128.

Сорокин В.В. К расчету двухфазного адиабатического течения в шаровой засыпке. - ТВТ, 2008, т. 46, № 3, с. 475-477.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.