7.4. Сопротивление дистанционирующих решеток при течении двухфазных потоков

Приведенные выше уравнения движения и нераз-рывности свидетельствуют о сложности механизма движения двухфазного потока в каналах и о многообразии влияния взаимосвязанных характеристик на процесс движения. Поэтому на начальном этапе исследований частично упрощалось экспериментальное изучение гидравлических характеристик сложных каналов. Например, на опытном 19-стержневом пучке, имитирующем канал реактора ВК-50, вначале проводились исследования по определению гидравлических сопротивлений при течении водовоздушных потоков. В каждой серии опытов одновременно с определением гидравлических сопротивлений отдельных элементов канала измерялись локальные истинные газосодержания вдоль шести хорд поперечного сечения, по которым рассчитывалось среднее по всему

сечению значение φ. Уравнение (7.47) свидетельствует о гом, что основным параметром, характеризующим режим движения двухфазного потока, можно считать истинное паросодержание.

В опытах скорость циркуляции изменялась в диапазоне 0,2—4 м/с, истинное газосодержание составляло 0,09—0,96. Результаты экспери-ментальных исследований были представлены в виде

(7.48)

где R_p — относительное гидравлическое сопротивление дистанционирую-щей решетки:

R_p=Δр_см.р/Δр_ор; (7.49)

Δр_см.p — гидравлическое сопротивление дистанционирующей решетки, рассчитанное по формуле (7.4) с учетом опытных значений Δр₁ и Δр₂ при течении в канале водовоздушной смеси; Δр_о.р=ζ_рρ'(w²/2) — гидравлическое сопротивление дистанционирующей решетки при течении в канале однофазной жидкости со скоростью циркуляции да, равной скорости циркуляции, при которой определялась величина. Δр_см.p.

Проведенные опыты показали, что во всем диапазоне изменения истинного газосодержания φ и скорости циркуляции да относительное гидравлическое сопротивление двухрядной пластинчатой дистанциони-рующей решетки R_p>1, при w≥1,0 скорость циркуляции не оказывает влияния на Rp, зависимость (7.48) может быть представлена в виде

R_р=1,15/(1—φ)^1,45. (7.50)

С уменьшением скорости циркуляции w<1 относительное сопротивление решетки R_p возрастает и иногда при w=0,2 м/с достигает значения [1/(1— —φ)]².

Сопротивление дистанционирующей решетки при течении в кана-ле адиабатного пароводяного потока изучалось в диапазоне скоростей циркуляции w=0,2÷3,0 м/с, давлений р=0,5; 1,5; 3,0 МПа и истинных паросодержаний φ=0,05÷0,97. Результаты исследования были пред-ставлены в виде зависимости относительного сопротивления R_p от без-размерного параметра:

(7.51)

Сопротивление дистанционирующей решетки Δр_cм.р при течении в канале пароводяного потока рассчитывалось по (7.4) с учетом опытных значений Δp₁ и Δр₂. Результаты опытов свидетельствуют о том, что относительное сопротивление решетки определяется безразмерным параметром и практически не зависит от скорости циркуляции потока в, исследуемом диапазоне

(7.52)

Количественная зависимость относительного сопротивления решетки может быть представлена в виде [52]

Эти результаты, полученные для 19-стержневого пучка, сравнивались с данными для 127-стержневого пучка при давлении пароводяной смеси р=3; 10 МПа. Между данными обнаружено удовлетворительное согласие.