Научная статья на тему 'СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ МАЛОМАСШТАБНОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ПАССИВНОГО ОТВОДА ТЕПЛА МОРСКОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ'

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ МАЛОМАСШТАБНОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ПАССИВНОГО ОТВОДА ТЕПЛА МОРСКОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY-NC
35
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОСТАТОЧНОЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ / ПАССИВНЫЕ СИСТЕМЫ / ПАРОВОДЯНОЙ ИНЖЕКТОР

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Пейч Н. Н., Шаманов Д. Н., Гравшин А. В., Алексеев Д. А.

По результатам экспериментального исследования свойств маломасштабной модели пассивного отвода тепла, полученных в статическом и динамическом режимах с интервалом 1 секунда, выполнена оценка статистических характеристик основных параметров системы рассматриваемых как стационарные случайные функции. Определялись математическое ожидание, дисперсии и нормированная корреляционная функция.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Пейч Н. Н., Шаманов Д. Н., Гравшин А. В., Алексеев Д. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STATISTICAL CHARACTERISTICS OF THE PARAMETERS OF A SMALL-SCALE MODEL OF A PASSIVE HEAT REMOVAL SYSTEM FOR A MARINE REACTOR

Based on the results of an experimental study of the properties of a small-scale model of passive heat removal, obtained in static and dynamic modes with an interval of 1 second, the statistical characteristics of the main parameters of the system considered as stationary random functions were estimated. The mathematical expectation, variance and normalized correlation function were determined.

Текст научной работы на тему «СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ МАЛОМАСШТАБНОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ПАССИВНОГО ОТВОДА ТЕПЛА МОРСКОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ»

N.N. Peich, D.N. Shamanov, A.V. Gravshin, D.A. Alekseev Statistical characteristics of the parameters of a small-scale model of a passive heat removal system for a marine reactor

DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-175-176 УДК 53.084.866:621.039.53

Н.Н. Пейч, Д.Н. Шаманов, А.В. Гравшин, Д.А. Алексеев

СПбГМТУ, Санкт-Петербург

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ МАЛОМАСШТАБНОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ПАССИВНОГО ОТВОДА ТЕПЛА МОРСКОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ

По результатам экспериментального исследования свойств маломасштабной модели пассивного отвода тепла, полученных в статическом и динамическом режимах с интервалом 1 секунда, выполнена оценка статистических характеристик основных параметров системы рассматриваемых как стационарные случайные функции. Определялись математическое ожидание, дисперсии и нормированная корреляционная функция.

Ключевые слова: остаточное тепловыделение, пассивные системы, пароводяной инжектор. Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.

DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-S-I-175-176 UDC 53.084.866:621.039.53

N.N. Peich, D.N. Shamanov, A.V. Gravshin, D.A. Alekseev

St. Petersburg State Marine Technical University, St. Petersburg

STATISTICAL CHARACTERISTICS OF THE PARAMETERS

OF A SMALL-SCALE MODEL OF A PASSIVE

HEAT REMOVAL SYSTEM FOR A MARINE REACTOR

Based on the results of an experimental study of the properties of a small-scale model of passive heat removal, obtained in static and dynamic modes with an interval of 1 second, the statistical characteristics of the main parameters of the system considered as stationary random functions were estimated. The mathematical expectation, variance and normalized correlation function were determined.

Key words: residual heat release, passive cooling systems, steam-water injector. Authors declare lack of the possible conflicts of interests.

Для исследования свойств системы пассивного отвода тепла с пароводяным инжектором (ПВИ) в лаборатории кафедры судовой ядерной и водородной энергетики СПбГМТУ была создана маломасштабная модель (МММ). Схема МММ соответствовала техническим решениям, предложенным в патенте № 2631057 [1]. Модель оснащена измерительной аппаратурой, позволяющей вести запись параметров в статическом и динамическом режимах с интервалом 1 секунда. Непосредственно измерялись давления, температуры, расход и тепловая мощность источника тепла. Эксперименты прово-

дились при избыточных давлениях насыщенного пара в парогенераторе (ПГ) не более 30 кПа.

В режиме работы ПВИ в его камере смешения происходит перемешивание поступающих потоков пара и воды, сопровождающееся конденсацией пара и пульсацией давления. Пульсации давления имеют место в циркуляционном тракте при движении двухфазных потоков. В каналах с обогревом изучаются пульсации температур поверхностей нагрева особенно в зоне ухудшенного теплообмена. В данной работе выполнен анализ пульсаций давлений, вызванных двухфазным потоком.

Для цитирования: Пейч Н.Н., Шаманов Д.Н., Гравшин А.В., Алексеев Д.А. Статистические характеристики параметров маломасштабной модели системы пассивного отвода тепла морской реакторной установки. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; Специальный выпуск 1: 175-176.

For citations: Peich N.N., Shamanov D.N., Gravshin A.V., Alekseev D.A. Statistical characteristics of the parameters of a small-scale model of a passive heat removal system for a marine reactor. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2021; Special Edition 1: 175-176 (in Russian).

ФГУП «Крыловский государственный научный центр»

175

Н.Н. Пейч, Д.Н. Шаманов, А.В. Гравшин, Д.А. Алексеев

Статистические характеристики параметров маломасштабной модели системы пассивного отвода тепла морской реакторной установки

£рВ(т), Ръ — давление в камере смешения

KpeW "

О 1 2 3 4 5 I, с

Рис. 1. Корреляционная функция давления в камере смешения

Для статистического анализа параметра Рв (давления в камере смешения) как случайной функции приняты его значения в течение 2 минут с шагом фиксации 1 сек. Этот диапазон значений разделен на последовательные реализации (ряды) каждая длиной 10 сек.

Для каждого сечения определены математические ожидания, дисперсии и корреляционная функция.

При стационарном случайном процессе корреляционная функция зависит только от промежутка т между двумя значениями функции [2]. Т.е. при постоянном т корреляционная функция постоянна.

Учитывая это, составлена корреляционная матрица значений нормированных корреляционных функций для реализаций (рядов), в которых начальные значения реализаций случайной функ-

ции принимались при т = 0, т = 1, т = 2 и т.д. Осред-ненная оценка нормированной корреляционной функции представлена на рис. 1.

Поскольку корреляционная функция при всех рассматриваемых значения t не принимает отрицательных значений, то это свидетельствует об отсутствии периодичности в структуре случайной функции Рв(0. Плавное изменение корреляционной функции означает, что корреляция между значениями случайной функции Рв(0 убывает медленно.

Значения математического ожидания и дисперсии достаточно постоянны, что является дополнительным подтверждением стационарности случайного процесса. Среднее во времени значение математического ожидания Мрв ~ 11,8. Средняя оценка дисперсии D ~ 12,9. Среднеквадратичное отклонение 5 ~ 3,59.

Следовательно, в математических моделях описания систем с ПВИ давление в камере смешения можно принимать как стационарный процесс. Подобный анализ выполнен и для ряда других параметров модели.

Список использованной литературы

1. Патент № 2631057 Российская Федерация. Система пассивного отвода тепла реакторной установки / Н.Н. Пейч, Д.Н. Шаманов, Д.А. Алексеев, О.Н. Але-ничев, А.В. Гравшин; авторы. - Бюл. «Изобретения. Полезные модели», 2017. № 26.

2. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учебник / 10-е издание, стереотипное. - М.: Высшая школа, 2006. 575 с.

Поступила / Received: 15.11.21 Принята в печать / Accepted: 08.12.21 © Коллектив авторов, 2021

176

Труды Крыловского государственного научного центра. Специальный выпуск 1, 2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.