CC BY-NC
5
V.V. Kozhemyakin, A.O. Gaisina Сalculation and theoretical study of the dynamics of the passive heat removal system
DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-165-166 УДК 621.039.534
В.В. Кожемякин, А.О. Гайсина
СПбГМТУ, Санкт-Петербург
РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ СИСТЕМЫ ПАССИВНОГО ОТВОДА ТЕПЛА
В работе предложено расчетно-теоретическое исследование динамики системы пассивного отвода тепла. В расчетной части, выбранная схемы выполнена по аналогии с первым контуром моноблочного паропроизводящего агрегата «Бета». В ходе работы были рассмотрены уравнения сохранения массы и энергии для трубы при расчете динамики системы пассивного отвода тепла.
Ключевые слова: система пассивного отвода тепла, пароводяной струйный аппарат, контур циркуляции. Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-S-I-165-166 UDC 621.039.534
V.V. Kozhemyakin, A.O. Gaisina
St. Petersburg State Marine Technical University, St. Petersburg
СALCULATION AND THEORETICAL STUDY OF THE DYNAMICS OF THE PASSIVE HEAT REMOVAL SYSTEM
The paper proposes a theoretical and computational study of the dynamics of a passive heat removal system. In the computational part, the selected scheme is made by analogy with the first circuit of the monoblock steam generating unit "Beta". In the course of the work, the equation of conservation of mass and energy for the pipe was considered when calculating the dynamics of the passive heat removal system.
Key words: passive heat removal system, of a steam-water jet apparatus, circulation circuit.
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
Для расчетно-теоретического исследования медленных нестационарных процессов в системе пассивного отвода тепла была обоснована математическая модель квазистатических характеристик [1].
Выбранная схема СПОТ имеет много общего с первым контуром интегрального реактора «Бета». Схема включает в себя: пусковую емкость, четыре пароводяных инжектора, пять забортных теплообменника, а также парогенератор.
Элементы схемы между собой соединены трубопроводами и для каждого трубопровода были записаны уравнения сохранения массы и уравнения сохранения энергии.
В дифференциальном виде, они имеют следующую запись:
■ уравнение сохранения массы
vf- = с* -
d т
где р - плотность, кг/м3, Сь С2 - массовый расход соответственно на входе и выходе, кг/с, т - время, с.
■ уравнение сохранения энергии
vdi£2i2l = - + N,
d т
где V - объем, м , р - плотность, кг/м , /ь ¡2 - энтальпия соответственно на входе и выхо-
Для цитирования: Кожемякин В.В., Гайсина А.О. Расчетно-теоретическое исследование динамики системы пассивного отвода тепла. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; Специальный выпуск 1: 165-166. For citations: Kozhemyakin V.V., Gaisina A.O. Calculation and theoretical study of the dynamics of the passive heat removal system. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2021; Special Edition 1: 165-166 (in Russian).
ФГУП «Крыловский государственный научный центр»
165
В.В. Кожемякин, А.О. Гайсина
Расчетно-теоретическое исследование динамики системы пассивного отвода тепла
Gi
V, т,Е
G2
ч
N
Рис. 1. Схема трубы
де, кДж/кг, 0\, 02 - массовый расход соответственно на входе и выходе, кг/с, т - время, с. После перехода к неявной конечно-разностной
схеме, были получены следующие уравнения:
(Рт+1 - Рт)
К2_У2 ' _ ^т+\ — о^т+\
V
Ат
i С\т+1 т+1 Ш-Ш\
(р2 '2 - р2 '2 )
Ат
Gm+1 -m+1 r^m 1 'l - G2
+ Nm
Таким образом, был разработан алгоритм этих уравнений с минимальным количеством изменений.
В данной работе, в качестве примера для расчета была выбрана труба с идеально переме-
шиваемой средой. Схема такой трубы представлена на рис. 1.
Работа пароводяных инжекторов в исследуемой схеме описывалась статическими уравнениями, по той причине, что в инжекторах процессы происходят слишком быстро (при скорости 70 м/с камеру длиной 0,5 м поток проходит за сотые доли секунды), а значит запись динамики инжекторов будет малоинформативной.
На представленном участке трубы изменение давления определялось как гидравлическое сопротивление участка. Из-за небольшого перепада давления в контуре скорость потока была, соответственно, меньше, чем в схемах с более большим перепадом.
Список использованной литературы
1. Аполлова А.В., Гайсина А. О., Кожемякин В.В. Квазистатические характеристики системы пассивного отвода тепла // Морские интеллектуальные технологии. 2019. № 1(43), т. 3. С. 115-121.
Поступила / Received: 15.11.21 Принята в печать / Accepted: 08.12.21 © Кожемякин В.В., Гайсина А.О., 2021
166
Труды Крыловского государственного научного центра. Специальный выпуск 1, 2021
