Некоторые вопросы применения расчетной модели для определения параметров теплоносителя в тройниковых соединениях трубопроводов

1 / 17

УДК 621.646:001.2
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ
РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ТРОЙНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ
ТРУБОПРОВОДОВ
М.М. Курносов
ОКБ “ГИДРОПРЕСС” г. Подольск, Московская обл., Российская Федерация
e-mail:
Выполнены работы по настройке расчетной модели для определения локаль-
ных параметров теплоносителя в тройниковых соединениях установок с водо-
водяным энергетическим реактором с использованием моделей турбулентно-
сти типа LES. Проведен анализ влияния на результаты таких факторов, как
субсеточная модель, разрешение расчетной сетки и шаг интегрирования по
времени, даны рекомендации по выбору параметров расчетной модели. Вы-
полнена оценка возможности масштабирования расчетных моделей по геоме-
трическим и режимным параметрам. Показана допустимость использования
геометрически уменьшенных расчетных сеток для определения значений осред-
ненных по времени температуры и скорости для струйного режима течения
в тройниковых соединениях при сохранении значения числа Струхаля. Также
проведены расчеты течений в тройниковых соединениях с расположением зо-
ны перемешивания в боковом трубопроводе. Для данного типа течения пока-
зана возможность существования низкочастотных колебаний температуры
жидкости, а расчет должен выполняться на натурных режимных и геоме-
трических параметрах.
Ключевые слова: тройниковое соединение, расчетная модель, численное мо-
делирование, CFD, LES, субсеточные модели, масштабирование расчетных
моделей.
OPTIMIZATION AND APPLICATION OF ANALYTICAL MODEL
TO DEFINE HEAT CARRIER PARAMETERS IN T-JOINTS
OF PIPELINES
M.M. Kurnosov
OKB “GIDROPRESS”, Podolsk, Moscow region, Russian Federation
e-mail:
Setting of the analytical model is executed to define the heat carrier local parameters
in T-joints of the light-water reactor plants. The LES-type (large eddy simulation)
turbulence model is used. Influence of such factors as sub-grid models, mesh
resolution and in-time integration steps on the results is analyzed. Recommendations
for parameters selection of computational model are specified. The estimation of
possibility to scale computational models on geometric and operating parameters is
carried out. Possibility to use the reduced analysis grids for defining time-averaged
temperature and velocity of the jet flow in T-joints at constant Strouchal number,
with mixing zone situated in branch pipe, is considered, too. Possibility of existence
of low-frequency temperature variations in the liquid is shown. Calculations are
performed on full-scale modes and geometric parameters.
Keywords: T-joint, analytical model, numerical simulation, computational fluid
dynamics (CFD), LES, sub-grid model, analytical model scaling.
Тройниковое соединение трубопроводов (ТСТ) — широко распро-
страненный узел, с помощью которого выполняются соединения тру-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 27