автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Исследование сопл гидропаровой турбины при истечении жидкости с большим недогревом до температуры насыщения

На правах рукописи.

Голдин Александр Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ СОПЛ ГИДРОПАРОВОЙ ТУРБИНЫ ПРИ ИСТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТИ С БОЛЬШИМ НЕДОГРЕВОМ ДО ТЕМПЕРАТУРЫ

НАСЫЩЕНИЯ

Специальность 05.04.12 «Турбомашины и комбинированные турбоустановки»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Калуга 2004

Работа выполнена в КГПУ им. К.Э. Циолковского

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ Мильман Олег Ошеревич.

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Волков Петр Константинович

кандидат технических наук, доцент

Жинов Андрей Александрович

Ведущая организация - ФГУП «Всероссийский научно-исседовательский

и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения».

Защита состоится -«&{ »О^/Ш^АХ 2004г. в часов на заседании Диссертационного совета К "¡212.08^.02 в Калужском государственном

педагогическом университете им. К.Э. Циолковского по адресу: 248023, г. Калуга, ул. Степана Разина, д.26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Калужского государственного педагогического университета им. К.Э. Циолковского.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просим направлять по адресу: 248023, г. Калуга, ул. Степана Разина, д.26, Ученый Совет КГПУ.

Автореферат разослан 2004г.

Ученый совета, кандидат

В.В. Помазков

1005Г-Ч

----ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время нетрадиционные возобновляемые источники энергии, связанные с использованием солнечного излучения, энергии ветра, геотермальной энергии, энергии биомассы, достигли уровня промышленного применения. Масштабы их использования непрерывно и интенсивно возрастают. Главными стимулами развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии являются постепенное истощение традиционных видов топлива и возрастающие экологические требования.

Указанные виды энергии не могут в ближайшем будущем заменить нефть, газ, уголь, ядерное топливо, но они могут уже сегодня стать важным дополнительным источником энергии.

Значительные запасы термальных и промышленных вод с температурой 100 * 150°С могут стать базой для выработки электроэнергии как по одноконтурной тепловой схеме с непосредственным использованием природного пара в конденсационных турбинах, так и по двухконтурной с низкокипящим рабочим телом.

Относительно новый прогрессивный способ выработки электроэнергии при использовании низкопотенциального тепла - это установка в одноконтурную тепловую схему полнопоточной гидропаровой турбины (ГПТ). Такие схемы апробированы на опытных установках: в С-Петербуржском государственном техническом университете (С.ПГТУ), в лаборатории бифазных энергетических установок (США, штат Калифорния), на фирме Фудзуки Электрик Корпорейш в Японии, в ЗАО «Турбокон».

Как показали исследования, эффективность полнопоточных турбин, работающих на низкопотенциальном тепле рабочего тела (воды), непосредственно связана с эффективностью ее основных компонентов - сопла и рабочего колеса.

Особенностью ГПТ типа сегнерова колеса, разработанного в ЗАО «Турбо-кон», является то, что в ней нет

ГрОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ 1 > БИБЛИОТЕКА }

аппаратом. Следовательно, в данной конструкции нет потерь энергии в лопаточном аппарате и отсутствуют проблемы, связанные с эрозионным износом лопаток.

То обстоятельство, что в сегнеровом колесе на входе в сопло значительно увеличивается давление рабочей воды, а само сопло участвует в равномерном вращательном движении, ставит много вопросов при проектировании ГПТ данной конструкции. Ранее проведенные как теоретические, так и экспериментальные исследования истечения из сопл Лаваля воды с большим недогревом до температуры насыщения не дают ответов на поставленные вопросы.

Таким образом, все вышеизложенное свидетельствует о необходимости разработки высокоэффективных сопл Лаваля для ГПТ типа сегнерова колеса, и подтверждается соответствием разрабатываемой проблемы современной межвузовской научно-технической программе «Энерго- и ресурсо- сберегающие технологии добывающих отраслей промышленности», утвержденной приказом Министерства общего и профессионального образования России от 16 марта 1998г. №717.

Цель работы - исследование влияния геометрических и режимных параметров на эффективность работы сопл Лаваля при истечении воды с большим недогревом до температуры насыщения.

Конкретными задачами исследования являлись:

1. Создание экспериментальной установки, позволяющей проводить исследования конфузорных течений воды с большим недогревом до температуры насыщения;

2. Исследование истечения из сопл Лаваля вскипающей воды в широком диапазоне начальных давлений, температур и противодавлений;

3.Исследование сопл Лаваля, имеющих разную геометрическую форму, оценка степени влияния основных размеров на важнейшие характеристики потока;

4.Обобщение данных экспериментов при течении жидкости с большим недогревом до температуры насыщения на входе в сопло Лаваля.

5.Выбор оптимальной геометрии соцла Дюваля для установки в ГПТ типа сегнерова колеса.

Научная новизна:

1 Проведены исследования процессов истечения из сопл Лаваля вскипающей жидкости q большим недогревом до температуры насыщения в ранее не исследованном диапазоне параметров, определены,, коэффициенты скорости и показатели эффективности сопл;

2 Выявлено влияние геометрических факторов на характеристики сопл (угла раскрытия, степени расширения, формы)

3 Определено влияние режимных факторов на характеристики сопл (начального давления, температуры, противодавления);

4 Дано объяснение поведения расходных характеристик и потерь энергии в соплах Лаваля при истечении воды с большим недогревом до температуры насыщения.

Практическая ценность работы:

1. Получены эмпирические зависимости для расчета давления в горле сопла Лаваля при истечении воды с большим недогревом .до температуры насыщения, расчета расхода рабочей воды через сопло, распределения импульсов между жидкой и паровой фазами в выходном сечении сопла;

2.Создана методика расчета сопл, работающих на вскипающей воде;

3.Предложены оптимальные формы сопл для различных режимных параметров.

4.Полученные результаты используются в ЗАО «Турбокон» при выполнении проектных работ по созданию ГПТ мощностью 15 и 300 кВт.

Личный вклад автора в работу: автором разработаны программы и проведены экспериментальные исследования, выполнена их обработка, анализ и обобщение долученных данных.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 4 печатные работы, получен, патент на изобретение.

Структура и объем работы; работа состоит из введения, четырех глав и списка использованной литературы. Работа изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 85 рисунков, 3 таблицы. Список использованной литературы включает 57 наименований.

Апробация работы: Основные материалы докладывались и обсуждались на семинарах КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, КГПУ им. К.Э. Циолковского, НТС ЗАО НПВП «Турбокон».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, формулируется цель исследования, изложены основные научные результаты и положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе проанализировано современное состояние исследований течения вскипающей жидкости в каналах и соплах, а также сформулированы задачи настоящего исследования. Проведенный анализ показал, что, несмотря на значительный материал, накопленный к настоящему времени, и наличие ряда детальных исследований, многие газодинамические аспекты двухфазных сопловых течений изучены явно недостаточно, что, как представляется, связано со следующими обстоятельствами:

- большинству работ присуща ограниченность области исследования, в каждой из которых проявляются только некоторые частные свойства двухфазных потоков и практически отсутствуют теоретические и экспериментальные работы обобщенного плана, в которых изменение характеристик течения при увеличении доли дискретной фазы от нуля до единицы было бы исследовано и объяснено в рамках последовательного газодинамического анализа;

- ряд работ направлен на исследование отдельных характеристик (например, исследование расходных характеристик или запаздывание частиц); полученные в таких работах зависимости носят частный характер, оставляют невыясненными многие физические аспекты;

- во многих экспериментальных исследованиях не проводилось изучения работы двухфазных сопл в переменном режиме, хотя именно такое исследование может дать весьма ценную информацию о ряде важных вопросов: критические условия двухфазного потока, волновая структура, расчетная степень расширения сопла, влияние геометрических характеристик на соотношение различного рода потерь в сопле и т.д.;

- исследование потока и получение расчетных соотношений осложняется структурной неоднородностью двухфазного течения;

- теоретические расчеты в общем случае осложнены отсутствием надежных согласующихся данных, необходимых для расчета процессов обмена между фазами,

Следует отметить, что работ, посвященных исследованию истечения, из сопл Лаваля воды с большим недогревом до температуры насыщения, очень мало. Практический интерес к этому вопросу велик так как результаты исследования могут быть использованы при проектировании различных турбин работающих на воде, недогретой до линии насыщения (например, турбин типа сег-нерова колеса).

В конце первой главы дана постановка задач настоящего исследования.

Во второй главе представлено описание экспериментального стенда, разработанного и изготовленного в соответствии с требованиями поставленных задач, приведены методики проведения экспериментальных исследований и обработки результатов измерений.

Основными элементами стенда являются: установка для взвешивания реактивной тяги сопла; система подготовки рабочего тела, включая участок для измерения расхода воды на сопло; конденсатно-вакуумная система. В качестве рабочей жидкости используется питательная вода ТЭЦ, имеющая параметры Стенд позволил обеспечить режимы работы исследуемых сопл в диапазоне давлений Р0=1,4-5-5,0 МПа, температур То=70°Ст140°С и чисел Рейнольдса в горле сопл Яе=0,5+3,0',|106. Минимальное противодавление в установке для взвешивания реактивной тяги сопла достигало величины Р2=5кПа.

5

Конструктивной особенностью установки для взвешивания реактивной тяги сопла является то, что в ней отсутствуют силы трения скольжения, поскольку здесь реализована передача измеряемых усилий в виде момента, а ось, на которой закреплено исследуемое сопло, установлена в шарикоподшипниках. Это позволило обеспечить высокую чувствительность установки для измерения тяги сопл. Опыты с измерением тяги неоднократно повторялись, при этом воспроизводимость полученных результатов была чрезвычайно высокой.

Программа исследований потребовала создания различных проточных частей осесимметричных сопл Лаваля, геометрические размеры которых представлены в таблице.

№ сопла 0 горла Огорлач мм 0 выхода DBMX. ММ Уг угла раскрытия у/2, ° Длина конической части L, мм Степень расширения й2 _ вых о)

1 5 67 14,3; 10 144 179,6

2 4.3 57,6 7,5 202 179,6

3 5 67 6 295 179,6

4 5 88,8 14,3 164 315,4

5 5 88,5 20 115 315,4

6 5 78,4 14,3 144 245,2

Для подробного исследования процессов, протекающих в сопле, было изготовлено два образца сопла №1. Один образец выполнен для исследования распределения давлений вдоль сопла, второй для определения газодинамических характеристик. Образец для исследования распределения давлений по длине проточной части имеет 11 дренажных отверстий для отборов давлений. Первое отверстие располагается на выходе из цилиндрического горла сопла, последнее отверстие - на расстоянии 2мм от выходного сечения сопла.

В экспериментах производилось измерение статического давления на входе, в выходном сечении исследуемого сопла и за соплом. В препарированном сопле №1 статическое давление измерялось по всей длине расширяющейся части. Температуры измерялись хромель-копелевыми термопарами. Реактивная тяга сопла измерялась динамометром.

Сравнение с ранее полученными данными различных исследователей показало хорошую сходимость.

Проведенная оценка точности измерений показала, что максимальная относительная погрешность при определении коэффициентов скорости и тяги сопла с доверительной вероятностью 95% составляет ^ = 0,8 %.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования истечения из сопл Лаваля воды с большим недогревом до линии насыщения. Представлены данные по распределению давлений в сопле, определены коэффициенты расхода Ц, скорости ф, тяги Г), скольжения фаз V, распределение импульсов между паровой и жидкой фазами. Основные исследования проводились на сопле № 1.

Опыты показали, что ускорение потока происходит по всей длине сопла. Характерное распределение давлений (рис.1) показывает, что процесс расшире-

Р1,кПа "I-—|—--——1——:—:—"

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 ' мм

Рис. 1. Влияние противодавления на распределение давлений вдоль сопла №1 (Ро=3,ШПа,

То=100°С.)

а - сужающая часть, в - цилиндрическое горло, с - расширяющаяся часть, ж - Р2 = 6,8кПа, □ - Р2 ■= 9,9кПа, + - Р2 =14,9кПа, Д - Р2 = 20,2кПа, о - Р2 = 25,6кПа, О - Р2« 30,7кПа, х - Р2 - 42,4кПа, * -Р2 = 52,7кПа, ■ - Р2 = 7Э,7кПа, • - Р2 = 92,ЗкПа.

ния переходит через кривую фазового равновесия во влажнопаровую область в районе горла сопла и далее в расширяющейся части сопла давление падает монотонно. Координату сечения, которое многими авторами (М.Д. Вайсман, М.Е. Дейч, Л.И. Селезнев и др.) характеризуется как критическое, по распределению давления определить затруднительно. Однако характер зависимостей свидетельствует о смещении данного сечения в расширяющуюся часть сопла вплоть до среза. Существование зоны критических состояний установлено для всего исследованного интервала начальных давлений и температур.

Экспериментально полученная зависимость (рис. 2) изменения давления в горле сопла от температуры рабочей воды на входе в сопло показывает, что давление зависит от начальной температуры рабочей воды перед соплом, при этом давление в горле сопла устанавливается близким давлению насыщения P5=/(T0). Это позволило сделать вывод о том, что существует зависимость, позволяющая через критерий фазового перехода определить давление в

Рис. 2. Зависимость давления в горле сопла №1 от температуры рабочей воды на входе в сопло.

при Ро = 5,0Мпа А - То = 140°С, Д ■ Т0 = 100°С, Ж - То = 86°С. приР0=1,4МПа* -То=140°С,0 -Т„=|00°С,* -Т0 = 80°С,+ -То = 60°С.

горле сопла как функцию от начальной температуры То и давления насыщения P5 (Го). В результате получена эмпирическая формула для расчета давления в горле сопла Лаваля в диапазоне исследованных начальных давлений и температур:

где: К = —— - модифицированное число Кутателадзе;

Ср - изобарная тепоемкость; г - теплота парообразования Экспериментально полученные зависимости изменения расхода (рис. За) и коэффициента расхода ¡1 (рис.Зб) от температуры рабочей воды перед соплом То показали, что эти величины не зависят от давления за соплом, если это давление ниже давления насыщения для данной температуры, но зависят от температуры рабочей воды перед соплом. Следует отметить, что увеличение давления рабочей воды перед соплом приводит к уменьшению влияния температуры.

60 70 80 90 100 110 120 130 140 То, °С

Рис. 3. Изменение расхода (а) и коэффициента расхода (б) в зависимости от температуры рабочей воды перед соплом №1 при давлении Р0=2,6МПа ♦ - То = 140°С, ■ - То = 112°С, * - То = 100°С, х - То - 85°С, ж-Т0 = 70°С.

Это подтверждает правильность утверждения, что давление в горле сопла, близкое к давлению насыщения, при заданной температуре определяет величину расхода.

Как известно, эффективность сопла Лаваля характеризуется величиной коэффициента скорости ф. Следует отметить, что коэффициент скорости показывает эффективность работы собственно сопла, а не системы сопло - окружающая среда, поскольку в качестве конечного давления выбирается давление на срезе сопла. При работе сопла на расчетном режиме давления и плотности па-

роводянои смеси в выходном сечении сопла и в окружающей среде одинаковы. Можно

К-Э(сопл»)>

кН

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

1 А 1 ! / расчетный

режим истечения

I ~ II "

—\ Истечение "холодной" в оды -

10

20

30

40

50

60

70 Р*.

Рис.4. Зависимость тяги сопла Кэ«»ша) от температуры рабочей воды перед соплом То и давления за соплом Р2 при Ро = 2,6МПа.

I — область, где выходное сечение сопла меньше расчетного;

II — область, где выходное сечение сопла больше расчетного;

х - То = 140°С, ж - То = 108°С, Д - То = 100°С, □ - Т0 = 85°С, 0 - Т0 = 70°С

выделить две области (рис. 4) нерасчетных условий работы сопла: первая область - при недостаточной, вторая область - при избыточной площади выходного сечения сопла. Анализ экспериментальных данных на расчетных режимах показал:

1. Увеличение скорости пароводяной смеси в выходном сечении сопла

у"

(рис. связано с увеличением температуры рабочей воды перед соплом, при этом скорость в горле сопла остается постоянной. Увеличение давления рабочей воды на входе в сопло приводит только к увеличению скорости в горле сопла и не приводит к увеличению скорости в выходном сечении, так как нет увеличения теплоперепада, срабатываемого в сопле. Необходимо отметить, что скорость в выходном сечении сопла численно равна величине удельного импульса, который определяется как импульс, отнесенный к единице массового расхода пароводяной смеси.

где: I - удельный импульс; X - коэффициент скорости; с - скорость, м/с; х - степень сухости; R - реактивная сила (тяга сопла), Н; G - массовый расход, кг/с

Это говорит о том, что удельный импульс (или удельная тяга) при То = const не зависят от начального давления, но зависят от теплоперепада, срабатываемого в сопле.

^2» Сгорла»

м/с 200

150

100

50

0

1

Сгорла

Г /гъ Л.

г Л 1 А ' jL №

СП ГТ П /Фь

V-< *-О о <>

60

80

100

120

140

т0,°с

Рис. 5. Зависимость скорости рабочей воды в горлерт» скорости пароводяной смеси в выходном сечении сопла с2 от давления Ро и температуры То рабочей воды перед соплом

О ♦ - Ро = 1,0МПа, □ ■ - Ро = 1,8МПа, Д а - Р0 = 2,6МПа, О • - Р0 = 5,0МПа

2. Коэффициент скорости ф (рис 6) в исследованном диапазоне температур и давлений изменяется по величине в диапазоне ф = 0,58 + 0,75 и имеет минимум при То =100 -г 110°С, при этом теплоперепад значительно изменяется по величине и составляет Но = 7-тЗбкДж/кг. Это говорит о том, что доля энергии на расчетном режиме истечения слабо зависит от располагаемого теплоперепада, поскольку значительные изменения теплоперепада не приводят к значительным изменениям коэффициента скорости ф.

ф 1 0,9

Рис. 6. Зависимость коэффициента скорости <р оглавления Ро и температуры То рабочей воды перед соплом

• - Ро = 5,0МПа, а . р0 = 2,6МПа, ■ - Ро = 1,8МПа, ♦ - Р0 = 1,0МПа

Из экспериментальных данных были получены зависимости изменения коэффициента скольжения V в выходном сечении сопла от давления Ро и температуры То рабочей воды перед соплом (рис 7) Это позволило определить средние значения скорестей фаз.

V 0,7 и--,-----,

0,6---\—-1—------[д—-

0,1--------

0 4—---------

60 80 100 120 140 То, °С

Рис. 7. Зависимость коэффициента скольжений V от давления Ро и температуры То рабочей воды перед соплом при расчетном режиме истечения

♦ - Ро - 1,0МПа, ■ - Ро » !,8МПа, ± -Р0 = 2,6МПа, • - Р0 = 5,0МПа

Полученные значения скоростей фаз, в свою очередь, позволили определить величины импульсов этих фаз в выходном сечении исследуемого сопла. Выяснилось, что в исследованном диапазоне параметров в выходном сечении исследованного сопла импульс сил от жидкой фазы больше импульса сил от па-

ровой фазы. Определение отношений импульсов жидкой 1В и паровой 1П , фаз

к общему импульсу сил в выходном сечении сопла в зависимости от температуры рабочей воды перед соплом для различных значений начального давления Ро (рис. 8) помогло выделить две области изменения этих отношений:

1. область в которой с увеличением начальной температуры перед соплом происходит уменьшение относительного импульса водяной фазы при одновременном увеличении относительного импульса паровой фазы /и . Это интервал температур 60°С < Т<)£ 90оС. Данная область характерна низкими давлениями насыщения Р8 (То), которые устанавливаются в горле сопла, низкими давле-

Рис. 8. Зависимость относительных импульсов жидкой и паровой фаз в выходном сечении сопла от и температуры Т0 рабочей воды перед соплом при расчетном режиме истечения

О ♦ -Ро = 1,0МПа;□ ■ -Ро = 1,8МПа,Л *-Р„ = 2,6МПа,О • -Р0 = 5,0МПа

ниями на срезе сопла малыми величинами степени сухости Очевидно, это область переходного процесса от .течения жидкой однофазной среды к двухфазной пароводяной;

2) область, в которой с увеличением начальной температуры перед соплом наступает стабилизация значений относительных импульсов /в и 1Я. Это интервал температур 90®С < То^ 1450С. Данная область характерна более высокими давлениями насыщения которые устанавливаются в горле сопла, более высокими давлениями на срезе сопла, большими величинами сухости

0,74, /„=0,26

- 1-*

Iw =-V = const

X

1,8<P0<5,0

90°C < To< 145°C

Ф

II

^ — J — действ _ | _

H j

1 -x^G, X GH

Ф

взаимодействия жидкой и паровой фаз в расширяющейся части сопла. Величина этих потерь также зависит от соотношения этих фаз.

Из вышеизложенного напрашивается вывод, что существует такое массовое соотношение фаз, при котором механическое взаимодействие этих фаз приводит к наибольшим потерям энергии.

Необходимо отметить, что все вышеизложенное относится только к расчетному режиму истечения рабочей воды из сопла Лаваля, и именно для сопла, а не системы сопло - окружающая среда.

На практике и в инженерных расчетах очень важно знать основные характеристики работы системы сопло - окружающая среда на нерасчетных режимах истечения, , поскольку истечение из сопла происходит в окружающую среду, которая имеет характерную величину - давление за соплом

Можно выделить (рис. 4) две области нерасчетных условий работы системы сопло окружающая среда: первая - при недостаточной, вторая - при избыточной площади выходного сечения сопла. В первом случае на срезе выходного сечения сопла Лаваля поддерживается давление, величина которого выше давления окружающей среды, Во втором случае область работы

сопла Лаваля отвечает условию, когда площадь выходного сечения превосходит расчетную, и внутри расширяющейся части сопла появляется участок на котором давление равно давлению за соплом.

Из рис. 9 видно, что максимальное значение коэффициента тяги т| достигается на режиме, близком к расчетному истечению рабочей воды из сопла, при этом в области I давление в выходном сечении сопла при уменьшении давления за ним остается неизменным. Это связано с тем, что расход рабочей воды при заданной температуре То и начальном давлении Р<>, определен давлением в горле сопла (1). Количество рабочей воды с температурой То, в свою очередь, определяет количество выделившегося пара в расширяющейся части сопла Лава-ля. Теплоперепад, срабатываемый в сопле, определяет возможную скорость смеси в выходном сечении. При дальнейшем понижении противодавления

расчетный режим истечения

0,65

0,6

0,55

0,5

]

гг У 1

□_- I 1 II 1_

1 1 1 1 -

Р„ кПа

-60

50 40 30 20

10

10

20

30

40

50

60 Рг, кПа

Рис. 9. Зависимость коэффициента тяги сопла г| и давления в выходном сечения сопла Р,.ОТ давления за соплом Рг для Ро = 2,6МПа и То = 138°С

х - коэффициента тяги сопла Т|, П - давление в выходном сечении сопла

дополнительное выделение пара происходит уже за пределами сопла.

Таким образом, снижение значения коэффициента тяги связано с тем, что часть теплоперепада не используется в сопле. Иллюстрация в Ь - Б координатах (рис. 10) показывает, что процесс расширения пароводяной смеси в сопле заканчивается при давлении Теплоперепад фактически не

используется, поскольку дальнейшее расширение и ускорение пароводяной смеси происходит вне сопла.

Реактивная тяга сопла в области I (рис. 4) состоит из двух составляющих ) + ЛЯ = Л,

/

В относительных величинах эти составляющие можно вытазить как

, А*-! ип» о-М , ^-А),!

Л.

Л

э уд

(8)

где: Л«)) . , - доля реактивной тяги от скорости пароводяной сме-

си в выходном сечении сопла; Рвых(Ра-Рг)

^воды^э уд

- доля реактивной тяги от перепада давлений в выход-

ном сечении сопла.

Тяга сопла в области II и на расчетном режиме (рис. 11) создается только за счет преобразования располагаемого теплоперепада в скорость. Как только

Р2, кПа

Рис. 11. Зависимость изменения коэффициентов Аь Аз и давления в выходном сечении сопла Р, от давления за соплом Ра ДЛЯ Ро = 2,6МПа И То = 138°С. ♦ - А); ■ - А2; □ - Р,.

давление за соплом Р2 становится меньше давления в выходном сечении сопла Ра, наступает режим истечения, характерный для области I.

В этой области начинает оказывать влияние на величину тяги сопла доля реактивной тяги от перепада давлений в выходном сечении сопла. Эта доля А2

заметно увеличивается с уменьшением давления за соплом, при этом доля от скорости пароводяной смеси в выходном сечении сопла А1 уменьшается.

Из вышеизложенного вытекает, что неэффективное использование всего теплоперепада приводит к уменьшению коэффициента тяги при работе сопла в зоне I.

На рис. 12. представлены зависимости коэффициента тяги сопла л для системы сопло - окружающая среда от давления за соплом Р2 для различных давлений и температур рабочей воды перед соплом. Весьма интересно, что величина коэффициента тяги несколько возрастает после достижения расчетного режима, т.е. совпадения Р2 = Р2 и дальнейшего роста противодавления Р2. Это явление было отмечено при испытании всех сопл.

Таким образом, полученные результаты позволили выявить ряд закономерностей, которые прослеживаются при истечении из сопла Лаваля воды с большим недогревом до температуры насыщения. Эти закономерности помогли сделать выводы о характере работы исследованных сопл.

В четвертой главе проанализировано влияние геометрической формы расширяющейся части на эффективность работы сопл Лаваля.

Влияние угла раскрытия расширяющейся части сопла Лаваля исследовалось на соплах №1, №2 и №3. Эти сопла имели степень расширения {<= 179,6 и углы раскрытия, соответственно,

Из рис. 13 видно, что все три сопла работают практически с одинаковой эффективностью при одинаковой температуре рабочей воды перед соплом То, независимо от угла раскрытия расширяющейся части сопла. Было отмечено, что с наименьшей эффективностью сопла работают при То - 100°С.

Рис. 13. Зависимости давления Ра в выходном сечении сопла, степени сухости X, коэффициента скольжения V и коэффициента скорости ф при различной температуре рабочей воды перед соплом То и углах раскрытия расширяющейся части сопл у на расчетном режиме истече-

О - Т=140°С, х - Т=И5°С, Д - Т=100°С, О - Т = 85°С, О - 70°С

Анализ полученных экспериментальных данных не позволяет установить явного влияния угла раскрытия расширяющейся части на эффективность сопл Лаваля, имеющих одинаковую степень расширения. Поэтому можно сделать

вывод о том, что в исследованном диапазоне изменение угла раскрытия от 12° до 30° не приводит к изменению эффективности сопла Л аваля при работе на расчетном режиме истечения в исследованном диапазоне давлений и температур.

Влияние степени расширения при постоянном угле раскрытия расширяющейся части сопла Лаваля исследовалось на соплах №1, №4 и №6. Эти сопла имеют степень расширения f= 179,6 для сопла №1; f= 247,5 для сопла №6 и f= 315,4 для сопла №4. Углы раскрытия, соответственно, у = 28,6° ; 20° для сопла №1 и 28°40' для сопл №4 и №6. Испытания сопл проводились при давлении перед соплом Ро = 1,8 / 5,0МПа.

На рис. 14 представлены зависимости изменения давления Ра в выходном

Рис. 14. Зависимости давления Р, в выходном сечении сопл, степени сухости X , коэффициента скольжения V, и коэффициента скорости от температуры рабочей воды перед соплом То и степени расширения выходной части сопл на расчетном режиме истечения при Ро — 2,6МПа

О -Т=140°С, X -Т=115°С, Д -Т=100°С, □ -Т = 80°С.

сечении сопл, степени сухости х, коэффициента скольжения V , и коэффициента скорости (р от температуры рабочей воды перед соплом То и степени расширения выходной части сопл на расчетном режиме истечения при Ро = 2,6МПа. Анализ полученных экспериментальных данных Црис. 14) показал, что увеличение степени расширения приводит к уменьшению давления в выходном сечении сопла на расчетном режиме истечения и к некоторому увеличению эффективности работы сопла при

Необходимо отметить важный фактор, что значительное изменение степени расширения выходной части сопла приводит к изменениям энергетических характеристик - скорости, тяги, но при этом отношение импульсов фаз в выходном сечении сопла остается постоянным.

Для определения предельного угла раскрытия расширяющейся части сопла Л аваля испытывал ись сопла №4 и №5. Сопла имели степень расширения

Рис. 15. Зависимости давления Р1 в выходном сечении сопла, степени сухости X, коэффициента скольжения V и коэффициента скорости <р от температуры рабочей воды перед соплом То. на расчетном режиме истечения при Ро * 2,6 МПа.

♦ - сопло №4, О - сопло №5.

315,4, углы раскрытия соответственно 28°4(К и 40°. Испытания сопл проводились при давлении перед соплом Р0 ~ 1,8 * 5,0МПа Из полученных экспериментальных данных (рис. 15) дидно, что все основные показатели работы сопл: Р„, х, V у испытуемых сопл №4 и №5 совпадают, Тем не менее, коэффициент скорости ф у сопла №5 меньше, чем у сопла №4. Очевидно, уменьшение эффективности работы сопла №5 связано с тем, чтр угол раскрытия расширяющейся части данного сопла больше, чем у сопла №4.

В этом случае, возможно, потеря энергии связана с увеличением диффузор-ности в сечениях сопла близких к выходному. Таким образом, увеличениеугла раскрытия у > 30° приводит к увеличению потерь энергии и уменьшению эффективности работы сопла.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Выполненная работа и полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1 .Разработана и изготовлена уникальная экспериментальная установка для исследования истечения из сопл Лаваля воды, сильно недогретой до температуры насыщения. Система измерений данной установки позволяет с большой точностью определять величину реактивной тяги, а также основные характеристики работы сопл - коэффициент скорости, коэффициент тяги, коэффициент скольжения, коэффициент потери энергии

2.Проведены экспериментальные исследования шести типов сопл Лаваля при истечении воды сильно недогретой до температуры насыщения в диапазоне начальных давлений и противодавлений Р2 = 5,0 - 90,0к11а

3.В процессе экспериментальных исследований получены следующие результаты:

3.1.Поток ускоряется по всей длине сопла, в сужающейся части сопла ускорение происходит за счет срабатывания перепада давлений однофазной жидкости АР = Ро — Ргорл«. В расширяющейся части сопла ускорение двухфазного потока происходит за счет срабатывания располагаемого теплоперепада. Основное ускорение пароводяной смеси происходит в расширяющейся части сопла.

3.2.Давление в горле сопла зависит от температуры рабочей воды перед соплом и приблизительно равно давлению насыщения. Уточненное значение этого давление в исследованном диапазоне параметров рабочей воды можно определить по полученной эмпирической зависимости (1).

3.3.Расход рабочей воды и коэффициент расхода Ц уменьшаются с увеличением температуры рабочей воды при постоянном давлении перед соплом, при этом плотность потока в горле сопла уменьшается и приближается к плотности потока насыщенной капельной жидкости.

ЗАПри постоянной температуре рабочей воды перед соплом коэффициент расхода не зависит от давления за соплом, если это давление ниже давления насыщения для данной температуры.

3.5.В исследованном диапазоне 5*105 2 Ле < 3*106 число Re не является определяющим критерием для коэффициента расхода при истечении из сопла Лаваля воды, сильно недогретой до линии насыщения.

3.6.Доля потери энергии на расчетном режиме истечения слабо зависит от располагаемого теплоперепада, поскольку значительные изменения теплоперепадов не приводят к значительным изменениям коэффициента скорости <р.

3,7.Основная часть потери энергии на расчетном режиме ис-

течения происходит в расширяющейся части сопла Лаваля при ускорении пароводяной смеси из-за механического взаимодействия фаз.

3.8.В исследованном диапазоне параметров в выходном сечении сопла импульс сил от жидкой фазы больше чем импульс сил от паровой фазы. Это соот-

ношение, начиная с определенного момента, при увеличении температуры рабочей воды перед соплом остается примерно постоянным и не зависит от начального давления и расхода рабочей воды. Поскольку рассогласование скоростей фаз в выходном сечении сопла значительное, этот фактор необходимо обязательно учитывать при установке сопл в турбинах, работающих на вскипающей жидкости.

3.9.В исследованном диапазоне начальных параметров при одинаковой степени расширения, изменение угла раскрытия расширяющейся части сопл у в интервале 12° ч- 30° не приводит к изменению эффективности работы сопл.

Увеличение угла раскрытия больше 30° приводит к снижению эффективности работы сопл.

3.10. Увеличение степени расширения при постоянных параметрах перед соплом приводит к уменьшению давления в выходном сечении сопла, и тем самым, к смещению расчетного режима истечения в зону более низких противодавлений и некоторому увеличению эффективности работы сопла при То > 100°С.

3.11. Проведенные исследования позволяют рекомендовать сопло №4 для установки в ГПТ при работе с давлением за турбиной в диапазоне от 5 до 15кПа и сопло № 1 при работе в диапазоне от 15 до 25кПа.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1.Мильман О.О., Дахнович АА., Голдин А.С. , Федоров В.А., Экспериментальные исследования течения перегретой воды в соплах гидропаровой тур-бины.//Труды регионального конкурса научных проектов в области естественных наук, выпуск 4, Калуга, 2003г., С.89-94.

2.Мильман О.О., Федоров В.А., Голдин А.С, Дахнович А.А., Экспериментальное и теоретическое исследование декомпрессионного фазового пере-

хода перегретой жидкости в соплах гидропаровой турбины. // Труды регионального конкурса научных проектов в области естественных наук, выпуск 6, Калуга, 2004г., С.166-171.

3.Мильман О.О., Дахнович А.А., Демичева Д.И., Голдин А.С., Кольцов В.Н. Исследование характеристик течения вскипающей жидкости в соплах Ла-валя., //Юбилейный сборник трудов научно-исследовательского центра Калужского турбинного завода., Калуга: Манускрипт.- 2002г., с.218-228.

4.Мильман О.О., Голдин А.С. Экспериментальное исследование расширяющихся сопл, работающих на сильно недогретой воде. Теплоэнергетика №3., 2003г. с.70-73

5.Мильман О.О., Демичева Д.И., Дахнович А.А., Голдин А.С. Реактивная турбина, патент на изобретение №2193669, приоритет от 29.09.2000г.

Голдин А.С.

ИССЛЕДОВАНИЕ СОПЛ ГИДРОПАРОВОЙ ТУРБИНЫ ПРИ ИСТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТИ С БОЛЬШИМ НЕДОГРЕВОМ ДО ТЕМПЕРАТУРЫ НАСЫЩЕНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 19.10.04. Формат 60x84/16. Объем 1,49 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 713

Отпечатано в типографии ОАО «КТЗ» 248010, г. Калуга, ул. Московская, 241

'¡•2 7 52 2

РНБ Русский фонд

2GG5-4 19968

Основные обозначения.

Введение.

ГЛАВА I. Современное состояние вопроса. Обзор литературных данных и постановка задачи.

§1.1. Особенности течения двухфазной среды в соплах.

§ 1.2. Теоретические исследования и модели течения вскипающего потока.

§1.3. Результаты экспериментальных исследований.

§1.4. Анализ работ по исследованию двухфазных течений и постановка задачи.

ГЛАВА II. Экспериментальная установка и методика исследования.

§2.1. Экспериментальный стенд.

§2.2. Установка измерения реактивной тяги сопла.

§2.3. Геометрические характеристики исследуемых сопл.

§2.4. Система измерения параметров рабочего тела.

§2.5. Методика проведения эксперимента и обработки результатов испытаний.

§2.6. Оценка погрешности измеряемых величин.

ГЛАВА III. Истечение из сопл Лаваля вскипающей жидкости с большим недогревом до температуры насыщения.

§3.1. Распределение давления и режимы течения в соплах Лаваля.

§3.2. Расходные характеристики и коэффициент расхода.

§3.3. Коэффициент скорости сопла Лаваля.

§3.4. Коэффициент скольжения фаз в выходном сечении сопла.

§3.5. Коэффициенты тяги, потери энергии и КПД сопла.

ГЛАВА IV. Влияние геометрической формы расширяющейся части на эффективность работы сопл Лаваля.

§4.1. Влияние угла раскрытия.

§4.2. Влияние степени расширения при постоянном угле раскрытия расширяющейся части сопла Лаваля.

§4.3. Предельный угол раскрытия расширяющейся части сопла Лаваля.

Выводы.

В настоящее время нетрадиционные возобновляемые источники энергии, связанные с использованием солнечного излучения, энергии ветра, геотермальной энергии, энергии биомассы, достигли уровня промышленного применения. Масштабы их применения непрерывно и интенсивно возрастают. Главными стимулами развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии являются постепенное истощение традиционных видов топлива и возрастающие экологические требования.

Указанные виды энергии в ближайшем будущем не могут стать существенными заменителями нефти, газа, угля, ядерной энергии, но они могут уже сегодня стать важным дополнительным источником энергии. Необходимо учесть, что значительный рост стоимости органического топлива также заставляет более серьезно подходить к использованию нетрадиционных энергетических ресурсов с целью выработки электрической и тепловой энергии.

Значительные запасы термальных и промышленных вод с температурой 100 ч- 150°С могут служить для выработки электроэнергии как по одноконтурной тепловой схеме с непосредственным использованием природного пара в конденсационных турбинах, так и по двухконтурной с низкокипящим рабочим телом.

Относительно новый прогрессивный способ выработки электроэнергии при использовании низкопотенциального тепла - это установка в одноконтурную тепловую схему полнопоточной гидропаровой турбины (ГПТ). Такие схемы апробированы на опытных установках: в С-Петербургском государственном техническом университете (С.ПГТУ) [1], в лаборатории бифазных энергетических установок (США, штат Калифорния) [2, 3], на фирме Фудзуки Электрик Корпорейш в Японии [4], в ЗАО «Турбокон» [5].

Экспериментальная гидропаровая турбина С.ПГТУ - одноступенчатая турбина активного типа. Рабочим телом турбины является недогретая на 2-^5 °С до температуры насыщения горячая вода с давлением Р0 = 0,8МПа. Сопла Лаваля ГПТ выполнены с парогенерирующими решетками, создающими мелкодисперсный поток без заметного механического скольжения между фазами.

Экспериментальная гидропаровая турбина лаборатории бифазных энергетических установок (США) - жидкостная турбина, одноступенчатая, активная, ковшового типа. Турбина состоит из трех основных элементов: двухфазного сопла, ротационного сепаратора и жидкостной турбины. Двухфазное сопло представляет собой сопло Лаваля, в котором давление снижается постепенно за счет изменения сечения сопла. В ротационном сепараторе происходит отделение жидкости от пара. Поток отсепарированного пара отводится в паровую турбину, а отсепарированная жидкость (вода) в "жидкостную" турбину, где происходит преобразование в мощность.

В ЗАО «Турбокон» предложена простая и универсальная модель реактивной турбины типа «сегнерова колеса», работающая на горячей воде. Вода подается в центр рабочего колеса. Далее вода по радиальным каналам, в которых увеличивается давление, поступает к соплам Лаваля. В соплах происходит ускорение воды и ее вскипание. Выходя из сопл, пароводяная смесь создает тягу. Так как в данной конструкции нет традиционного турбинного рабочего колеса с лопаточным аппаратом, то нет потерь энергии в лопаточном аппарате, и нет проблем с эрозионным износом рабочих лопаток. «Сегнерово колесо» обеспечивает максимальную простоту конструкции турбины.

Эффективность работы турбины непосредственно связана с эффективностью ее основного элемента - сопла.

То обстоятельство, что в «сегнеровом колесе» на входе в сопло значительно увеличивается давление рабочей воды, а само сопло участвует в равномерном вращательном движении, ставит много вопросов при проектировании ГПТ данной конструкции. Ранее проведенные исследования истечения из сопл Лаваля жидкости сильно недогретой до температуры насыщения не дают ответов на поставленные вопросы.

Таким образом, актуальность выбранной темы диссертационного исследования определяется необходимостью разработки высокоэффективных сопл Лаваля для ТОТ типа сегнерова колеса, и подтверждается соответствием разрабатываемой проблемы современной межвузовской научно-технической программе «Энерго- и ресурсо- сберегающие технологии добывающих отраслей промышленности», утвержденной приказом Министерства общего и профессионального образования России от 16 марта 1998г. №717.

Целью диссертационной работы является исследование влияния геометрических и режимных параметров на эффективность работы сопл Лаваля при истечении воды с большим недогревом до температуры насыщения.

Конкретными задачами исследования являлись:

• Проведение экспериментального исследования процессов истечения из сопл Лаваля вскипающей жидкости с большим недогревом до температуры насыщения;

• Выбор оптимальной геометрии сопла Лаваля для установки в ГПТ типа сегнерова колеса.

Научная новизна работы:

• Проведены исследования процессов истечения из сопл Лаваля вскипающей жидкости с большим недогревом до температуры насыщения в ранее не исследованном диапазоне параметров, определены коэффициенты скорости и показатели эффективности сопл;

• Выявлено влияние геометрических факторов на характеристики сопл (угла раскрытия, степени расширения, формы);

• Определено влияние режимных факторов на характеристики сопл (начального давления, температуры, противодавления);

• Дано объяснение поведения расходных характеристик и потерь энергии в соплах Лаваля при истечении воды с большим недогревом до температуры насыщения.

Практическая ценность работы:

• Получены эмпирические зависимости для расчета давления в горле сопла Лаваля при истечении воды с большим недогревом до температуры насыщения, расчета расхода рабочей воды через сопло, распределения импульсов между жидкой и паровой фазами в выходном сечении сопла;

• Создана методика расчета сопл, работающих на вскипающей воде;

• Предложены оптимальные формы сопл для различных режимных параметров;

• Полученные результаты используются в ЗАО «Турбокон» при выполнении проектных работ по созданию ГПТ мощностью 15 и 300 кВт.

Автор защищает: результаты экспериментальных исследований влияния режимных параметров при истечении вскипающей жидкости на характеристики сопл, на расходные характеристики и соотношение жидкой и паровой фаз в выходном сечении сопла; влияние геометрических факторов расширяющейся части сопл Лаваля на эффективность сопл.

Достоверность полученных данных подтверждается хорошей воспроизводимостью результатов эксперимента. Кроме того, достоверность полученных экспериментальных данных подтверждается тем, что разброс опытных данных не превышал максимально возможной оценки погрешности эксперимента.

Публикации. По теме диссертационной работы имеется четыре публикации, в том числе в центральной печати. Имеется одно авторское свидетельство.

Апробация работы. Основные материалы докладывались и обсуждались на семинарах КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, КГПУ им. КЗ. Циолковского, НТС ЗАО «Турбокон».

ВЫВОДЫ.

Выполненная работа позволяет сделать следующие выводы:

1. Разработана и изготовлена уникальная экспериментальная установка для исследования истечения из сопл Лаваля воды сильно недогретой до температуры насыщения. Система измерений данной установки позволяет с большой точностью определять величину реактивной тяги, а также основные характеристики работы сопл - коэффициент скорости, коэффициент тяги, коэффициент скольжения, коэффициент потери энергии.

2. Проведены экспериментальные исследования шести типов сопл Лаваля при истечении воды сильно недогретой до температуры насыщения в диапазоне начальных давлений Р0 =1,0 ч- 5,0МПа, температур Т0 =60°С ч- 140°С и противодавлений Р2 = 5,0 ч- 90,0кПа.

3. В процессе экспериментальных исследований получены следующие результаты:

3.1. Поток ускоряется по всей длине сопла, в сужающейся части сопла ускорение происходит за счет срабатывания перепада давлений однофазной жидкости АР = Ро - Ргорла- В расширяющейся части сопла ускорение двухфазного потока происходит за счет срабатывания располагаемого теплоперепада. Основное ускорение пароводяной смеси происходит в расширяющейся части сопла.

3.2. Давление в горле сопла зависит от температуры рабочей воды перед соплом и приблизительно равно давлению насыщения. Уточненное значение этого давления в исследованном диапазоне параметров рабочей воды можно определить по предложенной эмпирической зависимости (3.12).

3.3. Расход рабочей воды и коэффициент расхода ц уменьшаются с увеличением температуры рабочей воды при постоянном давлении перед соплом, при этом плотность потока в горле сопла уменьшается и приближается к плотности потока насыщенной капельной жидкости.

3.4. При постоянной температуре рабочей воды перед соплом коэффициент расхода ц не зависит от давления за соплом, если это давление ниже давления насыщения для данной температуры.

3.5. В исследованном диапазоне 5 * 105 < Re < 3 * 106 число Re не является определяющим критерием для коэффициента расхода при истечении из сопла Лаваля воды, сильно недогретой до линии насыщения.

3.6. Потери энергии на расчетном режиме истечения слабо зависят от располагаемого теплоперепада, поскольку значительные изменения теплопере-падов не приводят к значительным изменениям коэффициента скорости ср.

3.7. Основная часть потерь энергии на расчетном режиме истечения происходит в расширяющейся части сопла Лаваля при ускорении пароводяной смеси из-за механического взаимодействия фаз.

3.8. В исследованном диапазоне параметров в выходном сечении сопла импульс сил от жидкой фазы больше чем импульс сил от паровой фазы. Это соотношение, начиная с определенного момента, при увеличении температуры рабочей воды перед соплом остается примерно постоянным и не зависит от начального давления и расхода рабочей воды. Поскольку рассогласование скоростей фаз в выходном сечении сопла значительное, этот фактор необходимо обязательно учитывать при установке сопл в турбинах, работающих на вскипающей жидкости.

3.9. В исследованном диапазоне начальных параметров при одинаковой степени расширения, изменение угла раскрытия расширяющейся части сопл у в интервале 12° ч- 30° не приводит к изменению эффективности работы сопл.

Увеличение угла раскрытия больше 30° приводит к снижению эффективности работы сопл.

3.10. Увеличение степени расширения при постоянных параметрах перед соплом приводит к уменьшению давления в выходном сечении сопла, и к смещению расчетного режима истечения в зону более низких противодавлений и некоторому увеличению эффективности работы сопла при Т0 > 100°С.

3.11. Проведенные исследования позволяют рекомендовать сопло №4 для установки в ГПТ при работе с давлением за турбиной в диапазоне от 5 до 15кПа и сопло №1 при работе в диапазоне от 15 до 25кПа

1. Барилович В.А. Разработка гидропаровых турбин, работающих на вскипающих потоках, с целью использования низкопотенциальной теплоты. Отчет ЛПИ о НИР №308361, Л., 1984.-223 с.

2. T.W. ALGER. Performance of Two-Phase Nozzles for Total- Flow Geo-thermal Impulse Turbines. Lawrence Livermore, Laboratory, University of California, Livermore, California 94550, USA.

3. Д.Дж. Церини и Л.Г. Хейс. Выработка электроэнергии с помощью турбины с ротационным сепаратором, работающей на геотермальном рассоле. Би-фазные энергетические установки. США Штат Калифорния. Контракт RP1196. с. 53-66.

4. Ruozo Nishioka. Reaction Тире Water Turbine. Geothermal Resources Council TRANSACTIONS. Val. 18. October, 1994.

5. Энергоэффективные технологии производства электроэнергии/Технологии «Турбокон», Выпуск №1, М.; Институт исследований статистики и науки России и РАН, 2001г, 40стр.

6. Вайсман М.Д. Термодинамика парожидкостных потоков. Л.: Энергия, 1967, с. 144-147.

7. Келлер В .Д. Исследование стационарного адиабатного критического истечения горячей вода при высоких давлениях через цилиндрические каналы. -Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к. т. н. -М.: 1974. 24 с.

8. Коллинз. Критическое истечение недогретой воды и изоэнтропическая гомогенная равновесная модель двухфазного потока. Теплопередача, 1978,т. 100, №2.

9. Шрок, Штаркман, Браун. Вскипание недогретой воды при истечении через сопла Лаваля. Теплопередача, 1977, т.99, №2, с. 113-120.

10. Лабунцов Д.А., Авдеев А.А. Теория скачка вскипания,- ТВТ, 1981, т. 19, №3, с. 552-556.

11. Лабунцов Д.А., Авдеев А.А. Механизм нестационарного истечения вскипающей жидкости. ТВТ, 1982, т.2Л, № 2, с.288-295.

12. Миронов Ю.В. Расчет критического расхода пароводяной смеси. ТВТ, 1975, т.13, № I, с.121-124.

13. Блинков В.Н., Фролов С.Д. Модель течения вскипающей жидкости в соплах.- ИФЖ,. 1982, т.42, №5, с.741-746.

14. Авдеев А.А., Майданник В.Н., Шанин В.К., Селезнев Л.И. Расчет критического расхода при истечении насыщенной и недогретой воды через цилиндрические каналы, Теплоэнергетика, 1977, №4, с.36-38.

15. Авдеев А.А., Майданник В.Н., Шанин В.К. Методика расчета вскипающих адиабатных потоков. Теплоэнергетика, 1977, №8,67-69.

16. Зысин В.А., Баранов Г.А., Барилович В.А., Парфенова Т.Н. Вскипающие адиабатные потоки. М.: Атомиздат, 1976, 152с.

17. Блинков В.Н. Пристенное парообразование в адиабатном потоке вскипающей жидкости. В сб.: Газотермодинамика многофазных потоков в энергоустановках, - Харьков, ХАИ, 1981, вып.4, с. 26-33.

18. Ивандаев А.И., Нигматулин Р.И. К элементарной теории критических (максимальных) расходов двухфазных смесей. ТВТ, 1972, т. 10, № 5.

19. Танжело А.Н. О решении некоторых вариационных задач двухфазной газодинамики, Изв. АН ССС, МЖГ, 1982, №1, с.52-58.

20. Аладьев И.Т., Ганжело А.Н., Крантов Ф.М., Теплов С.В. Расчет и экспериментальное исследование сопл с большими к.п.д., работающих на двухдвухфазной среде. ТВТ, 1982, т.20., №3, с.522-528.

21. Истечение теплоносителя при потере герметичности реакторного контура./ Ю.А.Клайда, В.В.Арсентьев, В.В.Фисенко и др. М.: Атомиздат, 1977, -128 с.

22. Тонконог В.Г., Мухачев Г.А. и др. Критический расход насыщенной и недогретой воды через каналы различной формы. ИФЖ, 1997, т.32, №6, с.990-994.

23. Скрипов B.JI. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972. - 312 с.

24. Блинков В,Н., Дыменко С.К., Фролов С.В. и др. Гетерогенный механизм зародышеобразования в потоках перегретой криогенной жидкости.- ИФЖ, 1984, т.44, №3, с.371-375.

25. Циклаури Г.В., Данилин B.C., Селезнев Л.И. Адиабатные двухфазные течения., М.,Атомиздат, 1973

26. Калинин Ю.Ф. Канд. диссертация. Николаев. Николаевск, кораблестроительный ин-т, 1971.

27. Гурченок А.А. «Изв. Томск, политехи, ин-та», 1958, т. 101.30. .Поляков К.С. Канд. диссертация. Ленинград, ЛПИ, 1963.

28. Friedrich Н., Fetter G., Energie, 1962, №1, С1144.

29. Николаев В.М., Кирилов А.И., Барилович В.А. Расчет и исследование гидропаровых турбин геотермальных тепловых электрических станций Ленинград, ЛПИ, 1985.

30. Дейч М.И., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред., М., Энер-гоиздат, 1981.

31. Данилин B.C. и др. В кн: Труды Московского энергетического ин-та, 1972, вып.4., с. 128.

32. Тонконог В.Г. Течение испаряющейся жидкости в каналах различной формы. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. КАИ им. Туполева, 1975.

33. Фисенко В.В. Критические двухфазные потоки., М.,Атомиздат, 1978.

34. Горелик Р.С., Коренкевич М.А., Сафарова Н.С. Критериальная обработка параметров течения самоиспаряющейся жидкости в соплах Лаваля. ИТФ СО АН СССР г.Новосибирск.

35. Klockgether J., Schwefel Н.Р. Reprint of a Paper, Presented at the Symposium on MHD Electrical Power Generation, 1969.

36. Карышев A.K., Жинов A.A., Парсегов Э.А., Шевелев Д.В. Исследование истечения двухфазной смеси из каналов различной формы. МВТУ им.Баумана, г.Калуга, 2002.

37. Ривкин С.Л., Кремлевская Е.А, Уравнения состояния воды и водяного пара для машинных расчетов, процессов и оборудования электростанций. Теплоэнергетика, 1977, №3 , с.69-73.

38. Вукалович М.П., Ривкин С. Л., Александров А. А. Таблицы теплофи-зических свойств воды и водяного пара. М. : Изд. Стандартов, 1959, с. 408.

39. Alger T.W. Performance of Tow-Phas Nozzles for Total-Flow Geothermal Impulse Turbins., Lawrence Livermore Laboratory, University of California, Livermore, California94550,USA.

40. Методическое указание 34-70-093-84 по тепловым испытаниям паровых турбин. М: СПО «Союз техноэнерго», 1986г.

41. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М. Энергия, 1978.

42. Рабинович С.Г. Погрешность измерений. Л. Энергия, 1978г.

43. X. Шели «Теория инженерного эксперимента» изд-во «Мир», М., 1972г.

44. О.Н. Кассандрова, В.В. Лебедев «Обработка результатов измерений» изд-во «Наука», М., 1970г.

45. Сахаров А.М. Тепловые испытания паровых турбин. М. Энергоиздат, 1990гс126- 139.

46. Вулис Л.А. Термодинамика газовых потоков. М,-Л., Госэнергоиздат, 1950г.

47. Циклаури Г.В. Канд. диссертация. Москва, Московский энергетический ин-т, 1964г.

48. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика, М., Наука, 1969г.

49. Френкель Н.З. Гидравлика, М., ГОСЭНЕРГОИЗДАТ, 1956г.

50. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление, М.,Энергоатомиздат, 1990Г.

51. Данилин B.C., Циклаури Г.В., Калинин Ю.Ф. Исследование характеристик течения самоиспаряющейся жидкости в соплах Лаваля ,Москва, Труды МЭИ 1972г., вып.99, с.81-88.

52. Хлесткин Д.А., Коршунов А.С., Каншцев В.П. Определение расходов воды высоких параметров при истечении в атмосферу через цилиндрические канал ы-Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт, 1978, №5 с. 126-135

53. Зысин В.А. и др. Вскипающие адиабатные потоки, М., Атомиздат, 1976г.

54. Дейч М.Е., Анисимова М.П., Стекольщиков Е.В., Филиппов Г.Д. К экспериментальному определению потерь энергии в двухфазных потоках, доклады научно-технической конференции, Москва, Труды МЭИ, 1966-1967г.