Microsoft PowerPoint - 32-Procesing- MPetrovic.ppt [Compatibility Mode]

Транскрипт

1 NUMERIČKO ISTRAŽIVANJE MEHANIZAMA RAZMENE TOPLOTEI KLJUČANJA U VELIKOJ ZAPREMINI TEČNOSTI Milan M. Petrović 1), Vladimir Stevanović 1), Milica Ilić 2), Sanja Milivojević 1) 1) Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2) Inovacioni centar Mašinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu, Beograd; 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

2 1. Uvod - Ključanje nalazi primenu u različitim procesnim, termotehničkim, termoenergetskim i hemijskim postrojenjima. - Predviđanje koeficijenta prelaza toplote pri ključanju je važno za sigurnost i pouzdanosti opreme u kojoj se odvija. - Istraživanja ključanja su usmerena ka povećanju toplotnog fluksa uz smanjenje pregrevanja materijala zagrejačkog zida. 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

3 1. Uvod Izlaz pare Nivo dvofazne mešavine Razdelink protoka napojne vode Sekundarni separator Primarni separator Dovod napojne vode q w(w/m 2 ) Spusni kanal Spoljašnji omotač generatora pare Cevni snop Cevna ploča Ulazna komora Ulaz primarnog fluida Izlaz primarnog fluida Primena ključanja u termoenergetskoj i procesnoj opremi. 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

4 2. Matematički model - bilans maseza tečnu fazu ( αρ 1 1) ( αρu) t + = Γ +Γ isp kond -bilans maseza parnu fazu ( αρ 2 2) + ( αρu) t =Γ Γ isp kond - bilans količine kretanja za tečnu fazu ( αρu) t + uu p g F F u ( αρ ) = α + αρ + Γ ( isp Γ ) kond 1i - bilans količine kretanja za parnu fazu ( αρu) t + uu p g F F u ( αρ ) = α + αρ +Γ ( isp Γ ) kond 1i 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

5 2. Matematički model - bilans energije za tečnu fazu ( αρh) t + = Γ Γ h + qɺ ( αρhu) ( isp kond) - bilans zapreminskih udela energetska jednačina za zagrejački zid T qɺ qɺ a T t c c 2 h b p p w w 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

6 3. Konstitutivne korelacije - površinski toplotni fluks u okolini mehura qɺ T T y y Aconv, w 1 w -zapreminski toplotni fluks u okolini mehurova qɺ h qɺ y Aconv, 1 -zapreminski toplotni fluks na mestima rasta mehura i vreme zadržavanja mehura na zagrejačkom zidu qɺ b 4 Db 2r 3 2 xyz b 3 b Lc 2 2 4a Ja Ja 2 Ja 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

7 4. Primena razvijenog modela Izgled proračunskog domena zagrejačkog zida i bazena. 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

8 5. Prikaz rezultata Trodimenzionalna raspodela zapreminskog udela pare, dvodimenzionalna raspodela zapreminskog udela pare i dvodimenzionalna raspodela temperature na zagrejačkom zidu. 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

9 5. Prikaz rezultata Sračunati (levo) i izmereni (desno) profili temperature zida ispod mehura. 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

10 5. Prikaz rezultata Kriva ključanja za različite tipove zagrejačkog zida i za različite vrednosti ugla kvašenja. (A3 tip hrapave površine, A4 tip hrapave površine) 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

11 5. Prikaz rezultata Promena temperature u zagrejačkom zidu za različite toplotne flukseve i materijale (levo) i različite debljine zagrejačkog zida (desno). 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,

12 6. Zaključak - U radu je predstavljen model ključanja u velikoj zapremini vode koji uključuje simultano rešavanje nestacionarnog provođenja toplote u zagrejačkom zidu i termohidrauličkih procesa u dvofaznoj mešavini sa ključanjem. - Modeliranjem mehanizama kao i mikro i makro parametara ključanja ostvaren je detaljniji uvid u stanje stanje dvofazne mešavine koja je u kontaktu sa zagrejačkim zidom. - Rezultati dobijeni prikazanim modelom predstavljaju podlogu za formiranje korelacije za ključanje u velikoj zapremini tečnosti. 32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31,