Расчетно-экспериментальные исследования влияния ионизации пара на параметры влажнопарового потока в сверхзвуковом сопле
Ключевые слова:
паровая турбина, математическая модель, ионизация, неравновесность, скачок конденсации, экспериментальный стенд, КПДАннотация
Рассмотрены основные особенности разработанной математической модели, на базе которой создан программный комплекс, позволяющий выполнять расчеты параметров неравновесно конденсирующегося пара в каналах с заданной геометрией с учетом объемной конденсации как на гомогенных, так и на гетерогенных зародышах. Установлено, что изменение абсолютных значений давлений вдоль проточной части сопла, полученные расчетным путем, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Констатируется, что впервые выполнен ряд экспериментальных исследований по определению влияния гетерогенных ядер конденсации, полученных путем ионизации пара, на параметры парового потока в сверхзвуковых соплах. Для этих целей созданы экспериментальные стенды с разной производительностью парогенераторов, разработаны ионизаторы пара коронного и барьерного типов, спроектированы и изготовлены конфузорно-диффузорные сверхзвуковые сопла с различными значениями чисел Маха. Показана возможность снижения потерь от переохлаждения и скачков конденсации за счет ионизации пара, что может способствовать повышению КПД и мощности отсеков влажнопаровых ступеней натурных турбин. Установлено, что эффективность ионизации пара тем выше, чем выше давление и чем ближе его температура к линии насыщенияБиблиографические ссылки
1. Stodola, A. (1922). Dampf- und Gas- Turbinen, Berlin, Verlag von Julius Springer.
2. Garmathy, G. (1962). Grundlagen einer Theorie der Nabdampfturbine, Zurich.
3. Frankel, Y. I. (1959). Collection of selected works. V. 3. Kinetic theory of liquids, Moscow., Leningrad, USSR Academy of Sciences.
4. Saltanov, G. A. (1972). Supersonic two-phase flows, Minsk, Vyshaya Shkola.
5. Saltanov, G. A. (1979). Nonequilibrium and nonstationary processes in gas dynamics of single-phase and two-phase media, Moscow, Nauka.
6. Filippov, G. A . and Povarov, O. A. (1979. “Investigation of the influence of hydrophobic additives on the turbine stages of wet steam.” Thermal Engineering 6: 33–35.
7. Deitch, M. E. (1986). “Influence of additives of octadecylamine (ODA) on the structural and energy characteristics of two-phase flow.” Thermal Engineering 9: 14–18.
8. Patent № 2385259 of Canada, МПК6 F 01 D 25/30. Device to increase turbine efficiency by removing еlectric charge from steam / А. О. Tarelin, V. P. Skliarov (Ukraine), O. Weres (USA). № 20022385259; application 16.05.02; published 22.11.02. Access mode: ru.espacenet.com.
9. Tarelin, A. A., Sklyarov, V. P. and Kovalev, A. S. (2008). “Mathematical modeling of processes occurring during the nonequilibrium expansion of the wet steam. ”Problems of mechanical engineering V. 11, № 1 : 3–7.
10. Tarelin, A. A. and Sklyarov, V. P. (2011). Steam turbines: electrophysical phenomena and nonequilibrium processes, St. Petersburg, Energotech.
11. Sklyarov, V. P. and Kovalev, A. S. (2012). “Development of physical principles for determining the concentration of heterogeneous embryos of condensation in an expanding in the two-phase area steam.”Proceedings of the National Technical University 'Kharkiv Polytechnic Institute'. Collected Works. Special Issue: "Power and thermal processes and equipment." – Kharkov: NTU "KPI". № 7: 88–96.
12. Tarelin, A. A. (2014). “Eelectrization of wet-steam and its impact on the reliability and efficiency of turbines.”Thermal Engineering 11: 21–28.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2016 А. А. Тарелин, В. П. Орловский, А. С. Ковалев, А. В. Нечаев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
