Расчет гидравлического сопротивления парогенерирующего канала

Общий перепад давления в парогенерирующем канале складывается из тех же составляющих, что и при течении однофазного теплоносителя (гидравлические потери на трение , на местных сопротивлениях , нивелирная составляющая и потери на ускорение потока ):

. (36)

Гидравлические сопротивления подогревательного участка и участка перегрева пара рассчитываются по соответствующим формулам для однофазного потока теплоносителя. На участках двухфазного потока каждая из составляющих потерь давления зависит от ряда факторов в связи со сложной гидродинамикой пароводяной смеси и прежде всего от паросодержания и структуры потока. Обычно при расчете потерь на трение выделяют области с поверхностным и развитым объемным кипением, дополнительно разделяя на участки зоны с заметным изменением паросодержания м принимая в пределах участка его среднее значение.

Гидравлическое сопротивление трения в области поверхностного кипения расчитывают по выражению

. (37)

Для определения коэффициента гидравлического сопротивления трения , когда за областью с поверхностным кипением следует область развитого объемного кипения, предложена следующая формула:

, (38)

где - коэффициент гидравлического сопротивления потока; - средний тепловой поток на рассматриваемом участке поверхностного кипения.

Потери давления на трение при движении пароводяного потока в пучке стержней при наличии тепловыделения можно определить по гомогенной модели потока с помощью поправки на негомогенность следующим образом:

, (39)

где ; - коэффициент гидравлического сопротивления трения в пучке для однофазного потока; - коэффициент гидравлического сопротивления трения для однофазного потока в трубе; - коэффициент, учитывающий неподобие трубы и пучка твэлов; ; ; для пучков с относительным шагом : ; - доля площади поперечного сечения канала, занятая твэлами;

Коэффициент определяется по формулам для однофазного потока и зависит от числа и относительной шероховатости стенки трубы. При этом число , где .

При наличии тяговых труб (необогреваемых) над активной зоной их гидравлическое сопротивление рассчитывается по формуле

, (41)

где - коэффициент сопротивления трения однофазного потока для течения равного количества жидкости; , - длина и диаметр тяговых труб; - скорость циркуляции в тяговой трубе; - коэффициент, определяемый по номограмме (рисунок 3).

Рисунок 3 – Зависимость коэффициента от скорости циркуляции в тяговой трубе.

Потери давления пароводяной смеси на местных сопротивлениях можно рассчитать по следующей формуле:

, (42)

Здесь , где - коэффициент сопротивления дистанционирующей решетки для однофазной жидкости (для упомянутого типа решеток можно принять ); - отношение площади проходного сечения решетки; ; - гидравлический диаметр решетки.