2 / 17
Рис. 1. Схема течения в тройниковом соединении трубопроводов:
а
— струйное течение (вариант, рассмотренный в МСЗ);
б
— течение с отрывом (при
малой относительной скорости)
бопроводов в различных системах реакторных установок (РУ) с водо-
водяным энергетическим реактором (ВВЭР). Для ТСТ со смешением
потоков характерны процессы турбулентного перемешивания, сопро-
вождающиеся пульсациями температуры, скорости и давления; пуль-
сации температуры преимущественно определяются пульсациями ско-
рости (переносом объемов жидкости). Общая картина течения в ТСТ
может быть упрощенно показана следующим образом. В зоне переме-
шивания (ЗП) потоков за счет их взаимодействия происходит образо-
вание крупных вихрей, которые постепенно распадаются вследствие
диссипации энергии. В зависимости от расположения ЗП течение в
собирающем тройнике может быть представлено следующим образом
(рис. 1):
— как струйное (в случае смешения потоков в основном трубопро-
воде при большой относительной скорости
v
отн
(
v
отн
=
v
бок.
/v
прям.
);
— как течение с отрывом потока (в случае смешения потоков в
боковом трубопроводе при относительно малой скорости
v
отн
).
Для струйного течения размеры образующихся вихрей ограничены
их взаимодействием со стенками основного трубопровода, а время их
существования и прохождения через конкретное сечения напрямую
зависит от общей (суммарной) скорости в ЗП, что можно наглядно
проследить, сравнивая картины течения в различные моменты време-
ни. При течении с отрывом происходит отрыв потока из основного
трубопровода и образование вихрей, которые располагаются в примы-
кающем трубопроводе, размер вихрей ограничен стенками трубопро-
вода и взаимодействием с потоком из примыкающего трубопровода;
скорость продвижения вихрей мала (их образование и распад проис-
ходят практически на месте).
В работах [1, 2] приведены описание расчетной модели для опре-
деления локальных параметров теплоносителя в ТСТ, разработанной
для обоснования циклической прочности узлов РУ с ВВЭР, и резуль-
таты верификации указанной модели по температуре, компонентам
28 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 2