Исключение составляет область на периферии коллектора, где стати-
ческое давление больше на
∼
20
% скоростного напора струй, вытека-
ющих из перфорационных отверстий днища шахты. Скорость восхо-
дящего потока в области на периферии шахты в 1,2–2 раза больше, чем
в центральной части течения в коллекторе. При течении в коллекторе
без опорных стояков повышение давления на периферии составляет
∼
30
%, а скорость восходящего потока на периферии превышает ско-
рость в центральной области коллектора в 3–3,6 раза.
Таким образом, течения в эллиптическом кольцевом и коническом
коллекторах развиваются при существенном влиянии предыстории те-
чения в опускном кольцевом коллекторе и при взаимном влиянии ха-
рактеристик потока. Основной особенностью влияния перфорирован-
ного днища на течение в конусном коллекторе является преобразова-
ние распределения расходной скорости от уменьшающейся к перифе-
рии (формируется за перфорацией днища шахты) к существенно уве-
личивающейся (выше по потоку) на периферии коллектора, особенно
в области, прилегающей к его боковой стенке. Эта особенность про-
является меньше, но сохраняется и при формировании потока на входе
в ТВС опорными стояками. Как показывает анализ вариантных расче-
тов, влияние опорных стояков, разрушающих вихревое течение со сла-
бопроточной зоной циркуляции, характерное для свободного объема
конусного коллектора (
7
,
9
,
10
, см. рис. 5), оказывается недостаточ-
ным для исключения периферийного вихревого течения в геометрии,
приведенной на рис. 4.
Распределение скорости потока и расходов воды на выходе из
имитаторов опорных стояков.
Определяющее влияние на распреде-
ление локальных скоростей из имитаторов опорных стояков оказыва-
ет предыстория потока, особенно течение в коническом коллекторе,
где подвод теплоносителя через перфорированное днище, геометрия
коллектора и расположение в нем стояков формируют на периферии
восходящее транзитное течение.
Пример полученных в расчетах распределений абсолютной скоро-
сти на выходе из опорной решетки приведены на рис. 6 и 7 (4-я полоса
обложки) для вариантов с имитаторами опорных стояков и без них. В
обоих случаях отчетливо видна несимметрия распределения расхода в
сечении стояков, нарастающая для стояков 2, 3 и 4-го рядов стояков от
центрального. При сопоставлении двух рисунков видна выравниваю-
щая роль опорных стояков (для варианта с наличием опорных стояков
неравномерность в отверстиях существенно меньше).
Для стояков 3-го и 4-го ряда (вариант с опорными стояками) от-
мечается центральная симметрия в распределении скорости в сечении
стояков, которая, однако, не является полной. Последнее связано с не-
симметрией в расположении патрубков относительно расположения
выходных сечений стояков.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 2 77
