+78136960367 
Исходные данные
Эксперименты с равномерной по длине плотностью теплового потока проводились на трубах с обогреваемой длиной от 0.8 м до 1.5 м. Диапазон изменения режимных параметров составлял:
- по давлению — от 3 до 15 МПа;
- по плотности теплового потока — от 0.4 до 2.5 МВт/м2;
- по массовой скорости — от 400 до 3000 кг/м2/с.
Для расчета будем использовать данные, приведенные в таблице
| Qmax, МВт/м2 | P1, МПа | Tвх, 0К | ρw, кг/м2*с |
| 0.77 | 14.74 | 598 | 1847 |
Экспериментальные данные для приведенных условий [1] представлены на рисунке:
Для удобства построения графиков сравнения результатов расчета с экспериментальными данными экспериментальные точки представлены в таблице:
| xотн | -0.113 | -0.085 | -0.075 | -0.065 | -0.055 | -0.045 | -0.04 |
| φ | 0.0 | 0.0 | 0.005 | 0.015 | 0.020 | 0.018 | 0.040 |
| xотн | -0.03 | -0.02 | -0.01 | 0.0 | 0.01 | 0.018 | 0.03 |
| φ | 0.043 | 0.060 | 0.070 | 0.075 | 0.110 | 0.140 | 0.175 |
| xотн | 0.038 | 0.048 | 0.058 | 0.065 | 0.075 | 0.085 | |
| φ | 0.210 | 0.240 | 0.275 | 0.305 | 0.33 | 0.345 |
Нодализационная схема
Для моделирования эксперимента с помощью РК КОРСАР требуется разработать расчетную модель, графически представленную нодализационной схемой. На рисунке показан типовой вариант нодализационной схемы для моделирования восходящего потока воды, протекающей в вертикальной трубе, обогреваемой электрическим током. Поток воды в вертикальной трубе здесь моделируется элементом канал CH1, связанным по входу с элементом непроницаемое соединение BLJUN1, по выходу — с элементом заданная граничная ячейка BVOL_T1. Канал CH1 разбит на 21 расчетную ячейку. Посредством элемента заданный источник массы SMASS_T1 в первую расчетную ячейку канала CH1 подается необходимый расход воды согласно табличному значению ρw. Корпус трубы смоделирован с помощью элемента теплопроводящая конструкция HCS1. Теплопроводящая конструкция разбита на 3 расчетных узла по радиусу и на 20 расчетных ячеек по длине. Подогрев корпуса трубы моделируется с помощью элемента заданное энерговыделение в теплопроводящей конструкции QHCS_T1. Внешняя теплоизоляция трубы моделируется с помощью элемента заданное граничное условие по теплообмену BHEAT1.
Файл входных данных KORDAT
Файл входных данных kordat сформирован в виде программы на языке DLC в соответствии с разработанной нодализационной схемой. Файл состоит из набора процедур, позволяющих описать связи между элементами LAYOUT и условия однозначности для каждого элемента нодализационной схемы DATA. Кроме этого сформирован список выводимых результатов расчета OUTPUT и описание сценария выполнения эксперимента в виде процедур EVENT, задающих подъем мощности нагрева и увеличение расхода до заданных величин. Кроме этого, с помощью процедур EVENT сформированы вычисляемые параметры из рассчитываемых для каждого элемента типовых величин.
Таким образом, записи в файле kordat [3] можно представить следующим образом:
Файл входных данных для утилиты KUTDAT
В РК КОРСАР расчетная информация выводится во внешний файл результатов korres. Для того, чтобы этот файл был более компактным, запись числовой информации в него производится в двоичном виде. Для получения расчетной информации в текстовом виде (в виде таблиц рассчитываемых параметров) используется служебная программа – утилита kutil2.exe, задание для которой также пишется в ее входном файле kutdat в текстовом виде на языке DLC.
Файл входных данных для утилиты пишется на версии языка DLC, в которой отсутствуют процедуры DATA, LAYOUT, EVENT, а имеются только основная процедура и описания процедур OUTPUT.
Структура основной процедуры файла входных данных для утилиты в общем случае выглядит следующим образом:
- задание значений ключей процедуры;
- описание переменных и вспомогательные расчеты;
- операторы вывода до начала цикла по времени;
- блок BEGIN…END — цикл по времени записей в файле результатов;
- операторы вывода после цикла по времени;
- оператор END.
Любые части, кроме последнего оператора END, могут отсутствовать. Отсутствие блока BEGIN…END означает отсутствие цикла по времени записей в файле korres.
Блок BEGIN…END организует цикл по времени записей, содержащихся в файле korres.
Процедура OUTPUT утилиты может быть вызвана оператором OUT, из основной процедуры, в том числе из блока BEGIN…END.
Если внутри процедуры OUTPUT имеется хотя бы один оператор WRITE или WRITE1, на который попадает управление, то открывается файл с именем, которое совпадает с именем текущей процедуры OUTPUT, и каждый оператор WRITE (WRITE1) записывает в этот файл одну строку.
Предварительно установлено, что расчетные значения балансного и объемного паросодержаний практически не изменяются во времени после 20 с расчетного времени, поэтому будем считать, что время установления статики в данной задаче – примерно 20 с, и выведем значения паросодержаний в файл результатов расчета calc.dat после 20 секунды, используя следующий файл kutdat [4]:
Записанные в файл calc.dat результаты расчета в сравнении с экспериментальными данными представлены на следующем рисунке:
Список литературы
- Бартоломей Г.Г., Брантов В.Г., Молочников Ю.С. и др. Экспериментальное исследование истинного объемного паросодержания при кипении с недогревом в трубах. — Теплоэнергетика, 1982, №3, с.20-22.
- РК КОРСАР/В3. — Руководство пользователя. — НИТИ, 2019.