Детальная информация

Целью работы является численное моделирование и исследование течения теплоносителя в трубке ПГ-28С. Были решены следующие задачи: - изучить информацию про устройство парогенератора и течение в криволинейных каналах. - смоделировать весь парогенератор и одну теплообменную трубку в расчетном коде ТЕРМИТ; - определить расчетные длины экономайзерной, парообразовательной и пароперегревательной зон; - смоделировать экономайзерный участок в одной трубке парогенератора в программном комплексе ANSYS CFX; - проанализировать течение в трубке. Актуальность темы обусловлена необходимостью обеспечивать безопасность и эффективность работы объектов атомной энергетики, включая имитацию работы реакторов, теплообменников и других компонентов АЭС, расчет нейтронно-физических и теплогидравлических процессов, а также моделирование теплообменных трубок парогенератора как инструмента повышения безопасности и экономической эффективности АЭС. Разработанные математические модели позволили рассчитать температурное состояние трубки и течение теплоносителя второго контура парогенератора в стационарных режимах, выявив динамику изменения зон парообразования (экономайзерной, испарительной, пароперегревательной) в зависимости от паропроизводительности ПГ, сложную гидродинамику течения в криволинейном канале (вторичные течения, вихри Тейлора-Гертлера), температурные профили в теплоносителе второго контура и стенке трубки с учетом особенностей сопряженного теплообмена в канале сложной формы, что подтверждает практическую применимость данного подхода для моделирования и оптимизации теплообменных аппаратов ЯЭУ.

The purpose of the work is numerical modeling and investigation of the coolant flow in the PG-28C tube. The following tasks were solved: - to study information about the steam generator device and the flow in curved channels. - simulate the entire steam generator and one heat exchanger tube in the THERMITE calculation code ; - determine the estimated lengths of the vaporization zones; - simulate an economizer section in a single steam generator tube in the Ansys CFX software package; - analyze the flow in the tube. The relevance of the topic is due to the need to ensure the safety and efficiency of nuclear power facilities, including simulating the operation of reactors, heat exchangers and other components of nuclear power plants, calculating neutron physics and thermohydraulic processes, optimizing reactor parameters to reduce costs and increase efficiency, as well as modeling steam generator heat exchange tubes as a tool to improve the safety and economic efficiency of nuclear power plants. The developed mathematical models made it possible to calculate the temperature state of the tube and the flow of the coolant of the second circuit of the steam generator in stationary modes, revealing the dynamics of changes in the zones of vaporization (economizer, evaporative, superheating) depending on the power, the complex hydrodynamics of the flow in a curved channel (secondary currents, Taylor-Gertler vortices), temperature profiles in the coolant and the tube wall, taking into account features of coupled heat transfer in a channel of complex shape, this confirms the practical applicability of this approach for modeling and optimizing nuclear power plant heat exchangers.