EDN: OOTJMM
Авторы
Дельнов В.Н., Котов М.А., Мухамадеев Р.И., Патракеева А.И.
Организация
Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Дельнов В.Н. – начальник отдела, доктор технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-70-00 (доб. 85-68); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Котов М.А. – инженер-исследователь.
Мухамадеев Р.И. – старший научный сотрудник.
Патракеева А.И. – стажер-исследователь.
Аннотация
Предметом исследования является выявление закономерности изменения коэффициентов местного гидравлического сопротивления в смежных отводящих из напорной камеры каналах.
Цель работы – выявление закономерности изменения отношения потерянного полного давления жидкости к скоростному давлению в смежных отводящих из напорной камеры каналах.
Экспериментальные и расчетные данные получены при определенном диапазоне соотношения размеров напорной камеры плоского типа, турбулентном течении жидкости в напорной камере и идентичном массовом расходе жидкости через нее.
Установлена степень влияния условий подвода жидкости из подводящих каналов в напорную камеру на характер течения жидкости в ней при постоянном массовом расходе жидкости через напорную камеру и турбулентном течении жидкости.
Установлена неизвестная ранее закономерность изменения отношения потерянного полного давления жидкости к скоростному давлению в смежных отводящих из напорной камеры каналах. Практическая значимость работы состоит в получении экспериментальных данных по коэффициентам гидравлических сопротивлений изолированных расходомерных каналов и смежных отводящих каналов, массовым расходам жидкости в подводящих и отводящих каналах, расчетных данных по течению жидкости и в определении закономерности изменения указанных коэффициентов от параметров набегающего на отводящие каналы потока.
Результаты исследований имеют практическую и научную ценность, отвечают актуальным потребностям атомной отрасли, позволяют снизить погрешности при моделировании гидродинамики напорных камер ядерных энергетических установок.
Ключевые слова
вставка, гидродинамика, закономерность, коэффициент местного гидравлического сопротивления, напорная камера, научное открытие, проточная часть, экспериментальное и расчетное исследование, характер течения, число Рейнольдса, цилиндрический канал
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. Изд. 4-е, испр. и доп. М.: Наука, 1976. 888 с.
- Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Физматгиз, 1960. 716 с.
- Авдеев Е.Ф., Чусов И.А., Левченко В.А. и др. Экспериментальное исследование гидравлического сопротивления модели корпусного реактора. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2005, № 4, с. 77–85.
- Алексеенко С.В. Аэродинамические эффекты в энергетике. Препринт 216 ИТ СО АН СССР. Новосибирск, 1990. 58 с.
- Анофриев Г.И., Быстров П.И., Крапивин А.М. и др. Гидравлические характеристики однорядных коллекторных систем. Теплоэнергетика, 1971, № 9, с. 32–35.
- Афанасьев И.Н., Зинаков Б.И., Храпов Б.И. и др. К расчету коллекторных систем теплообменных аппаратов. Теплоэнергетика, 1978, № 5, с. 83–85.
- Быстров П.И., Михайлов В.С. Гидродинамика коллекторных теплообменных аппаратов. М.: Энергоиздат, 1982. 224 с.
- Габрианович Б.Н., Дельнов В.Н. Особенности гидродинамики проточных частей коллекторных систем теплообменников и реакторов ЯЭУ. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2016. 215 с.
- Дельнов В.Н. Гидродинамика типичных раздающих коллекторных систем ЯЭУ: современные представления и перспективы исследования. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2020, № 4, с. 116–128.
- Дельнов В.Н., Котов М.А. Экспериментальное и аналитическое исследование гидродинамики симметричной плоской напорной камеры с двумя подводящими и двумя отводящими цилиндрическими каналами. Препринт ФЭИ-3315, Обнинск: АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», 2025. 34 с.
- Дельнов В.Н., Котов М.А., Мухамадеев Р.И. Экспериментальное, расчетное и аналитическое исследование гидродинамики симметричной плоской напорной камеры с двумя подводящими и двумя отводящими цилиндрическими каналами. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 4, c. 221–248.
- Дельнов В.Н., Мухамадеев Р.И., Патракеева А.И. Расчетное исследование течения жидкости в симметричной плоской напорной камере с двумя подводящими и двумя отводящими цилиндрическими каналами. Препринт ФЭИ-3316. Обнинск: АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», 2025. 20 с.
- Дельнов В.Н. Уточнение и применение схем течения теплоносителя в раздающих коллекторных системах теплообменников и реакторов ЯЭУ. Избранные труды АО «ГНЦ РФ – ФЭИ». Отв. ред. А.А. Говердовский. Обнинск, 2021. С. 175–196.
- Диплом на открытие МААНОиИ № 554. Закономерность изменения отношения потерянного полного давления жидкости к скоростному давлению в смежных отводящих из напорной камеры каналах. Дельнов В.Н., Котов М.А., Мухамадеев Р.И. Заявка на открытие: № А-715 от 08.10.2025.
- Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов (подвод, отвод и распределение потоков по сечению аппаратов). М.: Машиностроение, 1983. 351 с.
- Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975. 559 с.
- Идельчик И.Е. Некоторые интересные эффекты и парадоксы в аэродинамике и гидравлике. Машиностроение, 1982. 96 с.
- Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы); под общ. ред. П.Л. Кириллова. Изд. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1990. 360 с.
- Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С. Гидродинамические расчеты: справочное учебное пособие. Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2007. 184 с.
- Коченов И.С., Новосельский О.Ю. О гидравлическом расчете системы охлаждения ядерного реактора. Атомная энергия, 1967, т. 23, № 2, с. 113–120.
- Кузнецов Н.М., Наседкин С.П., Демура В.Т. К вопросу о расчете кругового раздаточного коллектора. Атомная энергия, 1967, т. 23, № 2, с. 137–143.
- Кумаев В.Я., Леончук М.П., Швецов Ю.Е. и др. Расчет течения теплоносителя в напорном коллекторе ядерного реактора. Препринт ФЭИ-1674. Обнинск: ФЭИ, 1985.
- Лунина С.В., Дельнов В.Н. Тестовые расчеты гидродинамики коллекторных систем теплообменников и реакторов ЯЭУ. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2020, № 4, с. 129–137.
- Меерович И.Г., Мучник Г.Ф. Гидродинамика коллекторных систем. М.: Наука, 1986.
- Митенков Ф.М., Головко В.Ф., Ушаков П.А., Юрьев Ю.С. Проектирование теплообменных аппаратов АЭС: Монография. М.: Энергоатомиздат, 1988. 296 с.
- Номофилов Е.В., Романова Т.М. Исследование некоторых особенностей течения жидкости в прямоугольном и цилиндрическом раздаточных коллекторах. Препринт ФЭИ-647. Обнинск: ФЭИ, 1975. 20 с.
- Номофилов Е.В., Романова Т.М., Филимонов В.Т. Расчеты полей скорости и давления в плоском раздаточном коллекторе. Препринт ФЭИ-391. Обнинск: ФЭИ, 1973. 36 с.
- Номофилов Е.В., Романова Т.М., Филимонов В.Т. Расчет полей скорости и давления в цилиндрическом раздаточном коллекторе. Препринт ФЭИ-451. Обнинск: ФЭИ, 1973. 45 с.
- Олейник В.Н., Лимарь Н.Н. Определение параметров потока в плоском раздаточном коллекторе. Тр. Ленингр. института водного транспорта. Вып. 162. Л.: Транспорт, 1978.
- РБ-040-09. Расчеты соотношения и методики расчета гидродинамических и тепловых характеристик элементов и оборудования водоохлаждаемых ядерных энергетических установок: руководство по безопасности: дата внедрения 2009-09-01. Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). Изд. Официальное. М.: Издательство стандартов, 2009. 252 с.
- Решетов В.А., Смирнов В.П., Пикулева Т.А. Гидравлика кругового раздаточного коллектора. Вопросы атомной науки и техники. Серия. Реакторостроение, 1976, вып. 13, № 2, с. 65–74.
- Субботин В.И., Кащеев В.М., Номофилов Е.В. и др. Решение задач реакторной теплофизики на ЭВМ. М.: Атомиздат, 1979. 144 с.
- Фомичев М.С. Исследование гидродинамических характеристик потока теплоносителя при подводе его в реактор через один центральный патрубок. Вопросы атомной науки и техники. Серия. Реакторостроение, 1972, вып. 1, с. 19–32.
- Фомичев М.С. Экспериментальная гидродинамика ЯЭУ. М.: Энергоатомиздат, 1989. 248 с.
- Юренев В.Н., Лебедев П.Д. Теплотехнический справочник: в 2-х т. М.: Энергия, 1975. 896 с.
- Юрьев Ю.С., Бобкова В.Е., Колмаков А.П. Расчет распределения скорости жидкости за выравнивающей решеткой. Препринт ФЭИ-862. Обнинск: ФЭИ, 1978. 16 с.
- Юрьев Ю.С., Владимиров М.А. Расчет гидравлических характеристик плоского осесимметричного раздаточного коллектора. Препринт ФЭИ-1327. Обнинск: ФЭИ, 1982. 18 с.
- Ferziger Joel H., Perić Milovan, Street Robert L. Computational Methods for Fluid Dynamics. 4th edition. Springer Nature Switzerland AG, 2020. ISBN: 978-3-319-99693-6 (eBook). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-99693-6.
- Hong Z.C., Chuang S.H. Kinetic theory approach to twin plan jet turbulent mixing analysis. AIAA J, 1988, vol. 26, pp. 303–310.
- Karvounis P. et al. Numerical and experimental study of flow characteristics in solar collector manifolds. Energies, 2019, vol. 12, no. 8, p. 1431.
- Masters G.F. Interaction of two plan, parallel jets. AIAA J., 1977, vol. 15, pp. 1756–1762.
- Miller D.R., Comings E.W. Force-momentum fields in a dual-jet flow. J. Fluid Mech., 1960, vol. 7, pp. 237–265.
- Tanaka E. The interference two-dimensional parallel jets. Bull. JSME, 1970, vol. 13, pp. 272–280.
- Tanaka E. The interference two-dimensional parallel jets. Bull. JSME, 1974, vol. 17, pp. 920–927.
- The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics: An Advanced Introduction with OpenFOAM and Matlab. Fluid Mechanics and its Applications 113, 2015. DOI: 10.1007/978-3-319-16874-6. Springer International Publishing, 2015. ISBN: 978-3-319-16873-9.
УДК 621.039.4
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 2, с. 243–262
