2.Как изменяются расходы пара и воды при межвитковых пульсациях?

В отдельных трубах элемента расход воды ( ) сначала возрастает до максимального значения, затем снижается и, пройдя среднее значение, достигает минимальной величины (иногда отрицательной), после чего снова возрастает. Процесс повторяется во времени. В других трубах расход воды также имеет пульсирующий характер, но он сдвинут по фазе. При этом общий перепад давления между коллекторами элемента сохраняется, т.к. периодическое снижение расхода в одних трубах связано с периодическим увеличением расхода в других трубах.

3.Условия отсутствия межвитковых пульсаций.

Условие, при котором пульсации должны отсутствовать: гидравлическое сопротивление на участке “ вход – точка максимального изменения объема смеси “В” должно быть больше гидравлического сопротивления на участке “точка “В”– выход трубы” ( ), т.е. .

Выразим значения и в соответствии с рис.2:

,

,

где – гидравлические сопротивления на экономайзером, паросодержащем участках и участке от Т.З до точки “В”.

Подставив значение и в уравнение (1), получим:

> .

или .

Принято считать, что точка “В” соответствует сечению трубы, в котором в котором расходное массовое паросодержание равно 0,9. Тогда массовое паросодержание будет равно:

Таким образом, при заданных значения энтальпии среды на выходе , плотности теплового потока , геометрических характеристик трубы, абсолютном давлении и расходе среды на входе можно рассчитать гидравлические составляющие перепадов давления найти их отношение и значение комплекса получившего название критерий Петрова.

Тогда условие отсутствия межвитковых пульсаций примет вид: . (5)

Поэтому и вероятность появления межвитковых пульсаций будет зависеть не только от геометрических характеристик и эксплуатационных режимов, но и от абсолютного давления среды.

4.Как повлияет на межвитковую пульсацию установка шайбы на выходе из трубы?

Установка шайбы на входе увеличивает гидравлическое сопротивление на экономайзером участке и условие (5) преобразуется к виду: т.е. устойчивость к межвитковым пульсациям увеличивается.

Если же шайбу установить на выходе, то условие (5) примет вид: т.е. устойчивость уменьшается

5.Как влияет давление среды на межвитковую пульсацию?

Увеличение абсолютного давления среды P вызывает рост энтальпии воды на линии насыщения и уменьшение скрытой теплоты парообразования r. При постоянной величине входной энтальпии и плотности тепловых потоков на экономайзерном и паросодержащем участках при этом увеличивается недогрев воды и, следовательно, длина экономайзерного участка и его гидравлическое сопротивление , а длина паросодержащего участка уменьшается. Поэтому отношение гидравлических сопротивлений увеличивается и выполнить условие устойчивости (5) легче при высоких давлениях.

Кроме того, с ростом давления снижается разница между удельными объемами пара и воды на линии насыщения и, следовательно, уменьшается величина объемного расходного паросодержания .

Соответственно, массовое паросодержание , при котором достигает значения 0,9 и длина участка от точки закипания до точки “в” увеличивается, а критерий Петрова уменьшается, т.к. отношение растёт.

Таким образом, вероятность появления межвитковых пульсаций с ростом давления среды уменьшается. Исходя из этого, можно предположить, что при сверхкритическом давлении межвитковых пульсаций не должно быть. Это предположение ошибочно, т.к. вывод был сделан для двухфазной смеси, где точка максимального увеличения объема смеси довольно точно выражается через массовое паросодержание.