автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Метод определения параметров центровых сопел брызгальных систем охлаждения

(ШШЖЛШ АКАДШ1Я ItiJK TOAÏhli

шпит проблем шшашюшм

0/¡ На правах рукепису

Sopeas Bi'iaJiiii АиатолШшч

î'kx'o.h &:вдачення 'параметр12 вцр13ггр0вп ■

Оо-.чрл бру&кмьнмх сие®« охилотлтт Спец]альн1сть Q5.U.05 - теорэтичн! основл теп„v- .--Шеи Автореферат

днсартаиД на здоОуття паукового стпп-',; коададата техШчгт наут

О

и

' (' /

Дксертац1вю с рукоггас.

Робота виконана на кафедр! "БудХведьна мо\аи1ка 1 хЧдрав-л1ка" Харк1вського 1нстцтугу 1нкэнер1в зал1:зничного транспорту. Науиовий кэр1зиик - доктор toxhI ишх наук,

профосор fipxo Олексендр Абрамович

Сф1ц1йн1 опонэятл

- доктор техн!чких наук, ирсфвсор Ератута Эдуард Георпйовнч

- кандидат твхн1'ших наук Бериова Ipuffls В1ктср1вна

Пров1дн0 оргек1гац!я

Харк1вський. деряавшй науково-досл1даий i нраэктно-коаструкторсышй incmyr "Еяергопроект" (Двриавний ком!тет Укра1ни по тзикористанню адераоч enepril, м. Харк1в)

Захист в1дбудэгься * ° 1994 р. о «¿У год, п

оудиторП XI поверху на зас1денн1 саэц1ал1зовешо! вчено! ради Д 016.22.01 при -Вюгитут! проблем машшобудування HAH УкраНш I 310046, XapKiö , вул. Д.Покарського, 2/10 ).

, 3 даеерТ8ц1ея можна, ознайоматясь. в б10л1отец1 1ясшгуту проблем мапшобудувагшя HAH УкраХни за адресов: 31СХМб,

XäpKiB, вул,. Д.Покарського, 2/10.

Автореферат роз1слашй

1994 року.

Вчений секретер . сщц1ал1зовано1 вчено! ради, доктор техиАчних наук, профэоор

В.А. Мал;шг-

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТ

Актуальн!сгь проблеми. На Оагатьох анаргэтичних оО'ектах, таких як ТЕС чи АЕС, а такс® енергоемних виробництвах використо-вуються системи охолодкування води s безпосврадн1м в1дведенням теплоти до навкашшъого серэдовища. Як основний або додатковий охолоджувач систем техн!чного водопостачання таких об'ект!в часто застосовують <5ризхальн1 система охолодкування. Це ' зумовлено чим, що Сризкадьн! системи охолодкування пор1вняна прост! та на-д!йн! в експлуатацИ. До того ж, 1х спорудження не потребуй над-то великих кап1тальких витрат.

Основпим елементом бризкальних систем охолоджування е роз-бризкуючий пристр1й. Як показала багатор!чна практика, щодо ефе-ктивност1 теплогпдцач! факела розбризкувашш в навколишне серв-довще найкращими з розбризкуючих пристроив е в1дцентров! сопла, як1 отримали в зв'язку з цим наШлына поширення.

До останнього часу геомэтричн1 параметри в1дцентрових сопел ' i в1дпов1дн1 1м йдротерйчн! характеристики назначались на ос-нов1 результат!» окрвшх натурних випробувань, як1 нер1дко носили виладковий характер. У зв'язку з цим шб!р в1дц0нтрового сопла э прийнятнимя для конкретно! бризкально! систем; ^холодауван-ня г!дротерм1чшши характеристиками вимагав значних витрат часу та матер1ально1 спромоги.

Робота виконувалась в!дпов1дно до плану науково-доол!дних роб1т Харк1вського 1нституту !нженер!в зал1зничного транспорту на кафедр! "Буд!вельна механ1ка 1 г!дравл!ка" з 1983 р. по 1993 р. у межах гасодогов!ряо1 тематики з Харк!вським !нститутом "Енергопроект": "Дасл1дкання великих бризкальних канал!в-охолод-«увач!в а роаробкаю розбризкуючих прястраХв (сопел) нового типу" (На ЦР 01830055138); "Доел!дн! роботи по впровадавнюо приточного агрегату в режим! нагр1вання та охолоджування води на бризкаль-них басейнах s соплами (розробка та г1дроторм!чн! досл!джання нових тип!в сопел)" (N0 Др 01840049169); иГ1дротерм1чн! досл!д-нання розбризнувчих пристроХв" (No ДР 01860082217)5 "Досл1дити та розробити тэхдокументац1ю крупних бризкалывш басейн!в велико! продуктивном! систем охолоджування ТЕС 1 АЕС (натурн! доо-л!дження ефектквност! охолодкування водя в крупних Оризкальних басейнах, розробка методики розрахунку та проектування в!дцент-

ровик сопел)" (N0 ДР 01880022846).

Мета робота полагав в розробц1 розрахункових 1нкенврних ме-тод1в визн8Ч91шя геомэтричних параметр!в 1 г1дротерм1чних характеристик в1дцвнтрових сопел Оризкальних систем охолоджувавдя, а •таксик методик розв'язання р1зних тип1в задач, що зустр1чаються в 1нжвнерн1й практиц1 п1д час вибору в1дцентрових сопел як розбри-зкуючих пристроХв таких систем.

Методика досл1д»эння грунтувалась нз теоретичных положениях теплоф1зихй .та г1дромехан1.ки, використанн! метод!в математично1 статистики й обчислювалыю! математики, а також на методах проведения г1дравл1чного та тешютехн1чного експерименту. > ' 1 Науксша новизна. Остановлено функц1ональний зв'язок м!к ге-ометричшши параметрами в1дцентрових сопел, напорами перед ними та 1х. г1дротерм1чю1ми характеристиками. Одержано узагальнену фу-нкц1ю охолодаувалыю!, здатност! в1дцентровйх сопел Сризкальних систем-оХол'аднування. Встановлено 1сйування в1дцентрових сопел, до мають мйОУыуу продуктявн!сть при заданих няпорах та ефзкти-/вностях охолодаенняводи, оптшалыш. вЗдцентровях сопел. Заз-начен! умови пе'рэрахунку г1дротерм1чннх характеристик модельншс сопел на натуру! Встайовлено моилив1сть одоркання теплових характеристик в1дцвктрових сопел'розрахунковим шляхом. ■

. ОбгрунтовеШсгь I в1рог!дк1сть рездльтат1в досл1даення п1д-твердауються дост'атньо добрим йогоджешяы розрахункових та екс-перименгальних характеристик в1дцентрйвях сопел, одершшх эа дакши досл1д1в автора та 1ншх досл1дшп;1в. .

Практична значения робота: полягае в тому, ио ' розроблен! ррзрахунков! метода визначення геоматряних параметра I г!дро-терм1чних характеристик вЦцентрових сопел бризкальних систем охолоднсувашя дають мозимв1сть проектувальнику бризквльно1 система Сеа проведения; в1япов1дних ескпбршенталышх досл1дкень прийняти оогрунтованэ р1шешя цодо вйкористання в!дцентрових сопел, як1 забэзшчують ефективяе' охолодаувшшя води, що розбриз-куеться. Запропоновш1 метода розрахунку ■.нокуть бути використан1 ■при проактуванн! бризкалышх охолодаувач1в як ТЕС чи АЕС, так й Ьших.енерговмних. вщюбшщтв.

Реал1зац1я робота. Метод Еизначешя гюраметр1в в!дцентрових сопел для охолодеуваняя води 1' иапор1в пг ;•.>." ними, що забезпечу-

ють потр1бн1 умови охолодження вода, а також в1дценгровэ сопло з параметрами, як1 визначаються в залвжност1 в1д наивного напору та захщен1 авторським св1доцтвом [61, використан1 Харк1вським 1нсти^утом "Енергопроект" п1д чес п1дготування проектно! даку-ментацИ систем охолоджування Запор1зько1, П1вдешо-Укра1нсько1 та ряду 1ших А ЕС в пер1од з 1986 р. по 1991 р. Запропонований метод розрахунку конструктива«: парамегр1в в1дцентрових розбриз-куючих пристро1в тангенц1ального типу (в1дцентрових сопел) I метода розрахунку г1дравл1чно1 та тепловс! (терм1чно1) характеристик цих пристро!в вв1йшли як складова частина до першо! реда-1:ц11 в1домчих буд1вельних норм Укра1ни ДНД 341.001.000 "Проектування бризкальних охолоджувач1в систем техн1чного водо-постачання теплових электростанций" (М1нен9рго Укра1ни, м. Ки1в, 1994 р.).

Апробац1я робота. Основы! результат« цього досл1джвння до-пов!дались та обговорювались на таких науково-техн1чних Hapa_jx: Т1дроавротврм1чн1 досл!дкення та проектування охолоджувач1в ТЕС i ЛЕС" (м. Нарва, ЕРСР, 1984 p.), "OciiobhI напрями удосконалення досл1дк9нь та проектування енергатичннх об'ект1в (TEG 1 АЕС)И. (м. Нарва, Естон1я, 1991. р.); - на 7-му мЪошроднок" ситоз1ум! МАГД по градирнях i бризкальних басейнах (м. Лзнтград, СРСР, 1990 р. ) та щор!чшх науково-техн1чнйх конфершщ1ях кафедр Хар-KiBCbKoro, 1нституту 1нженер1в зал1згтиого транспорту ' ( 1983 -1993 pp.).

Публ1кац11 та особкстий внэсок автора. OcHobhI результата доол1дкень наввден1 в 11 публ1кац1ях. Результата дисертац!йно1 роботи, що вгаосяться на загаст, отр1шан1 авторе?/ п1д керХвяицг-всм O.K. Ярю, який е одним 1з cniBBBToplQ эазначйшх публ!ка-ц!й. Особйото авторогл встановлено фушш1оаальниЙ ав'язок Mis гэ-ом95рпшет параметрами в1дцентровйх сопел, йайора® м1к ниш те числом випарування [31; розроблэно методика провэдэйня та оброб-кл данше натурних экспериментальная досМдюзнь capil в!дцантро-вих сопел Ш i проведано яатурн! окешзря'эйтй t2l; одержано узагальнену фуккц1ю охолодярельно! здатиост1 в1дд0нтрсвих сопел бризкальних систем охолодяувашя МП; встаномейо значения без-розм1рно1 геомэтрично! характеряотйки оятшальйй± в1дцв1ггровкх сопел t31; встановлено вираэи, цо дозволять робяти парэрахунок

г1дро'герм1чних характеристик модального сопла на натуру 141; за-пропоновано методики визначення геометричних параметра в!дцент-рових сопел брйзкальних систем охолодкування води та 1х тепловш Характеристикрозрахунковим шляхом (5-1Q1. V Структуре й обсяг дисертацИ.' Дйсертац1я икладаеться э1 вступу, п'яти розд1л1в, висновку та списку використаних джерел 1з 95 наймэнувань. Обсяг;роботи - 148 стор1нок, у тому числ1 28 риоунк1в 1 4 табдоц1.

. - '". ' ■ ■. .' • оскоьаш даст роботи

•' . v.' У; тертому;роздШ -наведено анал1тичний огляд роб1т, присвя-ченйх методам оц1нки ефективност! охолодження вода в бризкалыш. системах, а. такок методам визначення основних параметр!в i г1д-ротерм1таих характеристик в1дцентровйх сопел,•що використовують-ся як розбриз'куюч1пристроЗ таких систем.

'.'•••■.,". IctothI результати'вДосл1даенн1 та застосуванн1 в1дцентро-. вих'соггел' (форсунок) як розбризкуючих vicrpolB брйзкальних систем охолодкування, а такой 1 в. 1шшх технолог!, чких процесах, що потребуют^ диспергування р1дйни■. (наприклад: палива в камерах згоряння двигун1& або'в топкових апаратах; рЛднни та пульп в xi-м!чн1й промисловост1| води в. зрошральних установках 1 т. 1н.), отримали Л.Д. Бэрман, А.Г. Блох, B.C. Боровков, Е.Г. Братута, С. Ье^баум, Л.О. В1тман, М.С. Волшський, ё-0. Гаев, B.C. Галус-iOB, P.e. Гедьфанд,. Л.Г. .Головксв, В.В. Гончаров, 0.1. Денисенко, М. Джайн, 1. Дк1дж1, Ю.Ф. ДктяК1я, О.П. lease, Б.Д. Еацнбльсон, 0.6. К1к1ш, е.С. К1чк1на, JI.0. Клячко, Б.1. Леошшк, М.В. Ликов;.О.С. Лишевсьюй, Ф.Г. Майрановський, 0.0. Меркулов,

H. Мусс1опулос, Б.В. Новиков, I.I. Новиков, М.П. Омельченко, Д.Г. tlasci, С. Палашевський, LI. Палеев, О.М. Попов, Р. Портер,

I.М. Прахов, A.B. Савчукова, П.Г. Саяп1н, N.M. Терентьев,- г. Трезек, Г. Трьсш, B.C. фарфортвсышй, В.Б. Фарфоровсышй, D.I. XflBKiH, С. Чатурвед!, К. Чен, В. Шрок, Г. Ернст, B.I. Ягодк1н, O.A. Ярхо та.1ш1. '"'■.. V

ГеометрОТн1 параметра в1дцентрових сопел, як1 використову-йть в р!зних технолог1чних процесах, визначають'в залекност1 в!д потр!бних властивостей дисперсного середовща, що продукуеться цими соплами. Внасл1док цього р1зними в вих1дн! поредумови, гру-

атуючись на яких розробляють метода визначення основних г'оомвт-ричних параметр!в в!дцентрових сопел. Основоположной в таорН. в1дцентрового сопла (в1дцэнтрово1 форсунки) незалежно в1д' галуз1 його (11) використання е робота Г.Н. Абрамовича.

Проведений анал!з л1тературних джерел показав, ща до.остан-нього часу не 1снувало розрахункового методу визначення геомет- . ричних параметр1в в1дцентрових сопел, що забезпэчують задану ■ ефектиЕн1сть охолоджэння води в бризкальному охолодкувач!. Були В1дсутн1ми такой обгрунтован1 рекомендацП щодо вибору геомотри-чшх параметр!в сопла, як! б забезпечшш оптимальн1 г1дротерм!ч-н1 характеристики в1дценгрових сопел бризкально! сиотевд- охолод- ■ жування. Кр1м того, був в1дсугн!м розрахунковий метод одержа'ння г!дроторм!чних характеристик в1дцентровйх сопел бризкальних систем охолоджув'зшя за в1дош!ми геомэтришмг параметрами сопла..' ,

Виходячи з цього, предметом даного досл!даення ' а розробка розрахункового методу розв'язання таких задач:'

1) визначення геометричних параметр1в в1дцентроЕого сопла, бризкально! системи охолоджування вода за наявним напором, перед' ним 1 заданою ефективн1стю охолодження води, що розбризкуеться; •'.

2) визначення наобх1дного напору, який забезгт^'уз задану-ефективн!сть охолодження вода, що розбризкуеться, при ■ заданих. геометричних параметрах в1дцонтрового сопла; •'..■•

3) визначення ефектившот! охолодження води, що розбризку-еться, при заданих геометричних параметрах сопла та напор! перед

ним. . ••

Другий розд!л птосвячеко: встановленню функц!онального вв'язку м!ж гбометрячниш параметрами в1дцентровг: сопел бризкальних систем охолод&ранкя вада, напорами перед ними та 1х г1д-ротерм!чнш1 характеристиками; обгрунтуванню методам ггерерахун-ку г!дротерм!чншс характеристик модельних в1дцентрових соаал. на натуру; встановленню значень геомэтричних параметр!в оптшальних в!даентрових сопел бризкальвдх систем охолодкувйШ. • '

1з-за складност! йроцеоу вйпарного охолодкуваяня води, що розбризкуеться в!дцентрозим соплом, та немоисйвсст! явно враху-вати вс! фактори, як! зумовлюоть Його прот!кашя, використено феноменолог1чний п!дх1д до розгляду зааначеного процеоу.

Виходячи з р!вняння балансу теплоти меси води,.що розбриз-

куетъся в1дцентрошм соплом, в робот1 отримэно умову, яка харак-теризуе однакову охолоджувальну здатн!сть р1зних сопел:

. . аэ

• = сопзг, ( 1 )

г

де, як показано в дисергац!1, значения пост!йно1 в прав1й части-н1 визначаеться величиною числа випарувашя К; ¿9 - середа1й об'емш-даверхневйй ("акв^алентний") д!аметр крапель за Соте-ром, м; г - середн£й час перебування крапель в польот1, о.

Явдо е в!домш. закон розпод!лу крапель за д1а:детром у факэ-л1 розбризкуваная в1дцентрового'сопла, середн!й об'емно-поверх-невий д1аметр крапель 1 середн1й час перебування крапель в польет!, як! входать до виразу (1), визначаються як °°

: й9 = ^ЩП'вр/ (Б)Ва(Ш ; ( 2 )

'... •.> .• о •' о •.'..■ .00 » '

: % = |Ш)х(№2сШу/ |1(В)ЬайШ ( 3 )

о о

де Ю - д1амвтр крапель, м; КБ)- - функц1я. густини 1мов1рност1 розпод1лу краиель но д1аметру, м"1; г(В) - час польоту крапл1 д1шотрсм С, о.

Як оц1шод серэднього часу перебування крапель в польот1 бу-ло прийнято час; польоту крапель, знайдений за в1домою з махен1ки формулою, яка вй. вражовуе оп!р пов!тря:

( 4 )

2у0/е

де Чо - осьова сисладова. швщ»оот1 на виход1 з сопла, м/с; в -прискорення'вольного падйшя, м/с2.

Середн1й д1аметр. краПаль аг!дао з узагальненням досл1дних данях вианачйвсй за формулою

■ пь

й- » с.я / —а- , ( 5 )

8 1 V АН V

де С1 - деяка розм!рна стала, м2/а; йо - дйаметр вих1дного от-

вору сопла,, м-;- Н - надлишковий йвп1р перед соплом, м вод. ст.;

А - бэзрозьйрна геонетрична характеристика в!донтрового сопла.

Виходячи' з вяразу для осьовс! складово! швидкосг! на виход!

э сопла V , зг!дно з теор!ею в!дцентрового сопла, 'дтрошнованою

Г.Н. Абрамовичем, а гакож вираз1в (4) i (5), умову (1) наведено у вигляд! функц1онального зв'язку м1н геометричними параметрами з1дцентрових сопел бризкалънчх систем охолоджування води, напо-. рами перед ними та числом випарування:

d2/3

~:7r f (А) = С(К) ; . , ( 6 ).

Р(А) =

1

1 4-

А £

1 - £

• 7 )

А =

А

1-е / 2

£

JtRr.

/

mí,

ala р

( 9

вх

IQ С(К) - функц!я числа зипарування К, яку сл!д ' розглядати як зталу для в!дцентрових сопел однаново! ефективност! (K=conat)

жолодкення води, що розбризкуеться, м"

е - коеф!ц1ент. за-

тавнення вих!даого отвору сопла; Н - в!дстань в!д ос! сопла до ' эс1 вх1дного патрубка, м; го - рад1ус вих!дноГ0' отвору сопла, м; Гвх - площа перер1зу вх1дного патрубка, нормального до ■. його эс1, мэ; ш - число вх1дних патрубк!в; р - кут (йег остриг вх!дного. трубка та сопла.

Сп1вв1дношення (6) було вшсористекэ як теоретачн^ обгрунту-зання для моделюййння теплових характерлс'ык в1дантрових сопел.

Шдставою для модвлювання г!дравл1чнюс Характеристик в!д-дентрових сопел бризкальних систем1 охолодвуваявя став експерше- ' иально п1дтвэрдарнкй цим досМдибняям факт наяваост! автовде-1Ьност1 по числах Рейнольдса вит1кання води 1а зазнвчэнйХ сопел. 1ри цьому виявнлсь правом!рнШ ^вэйатй, що

¡1

( Ю )

К

= Idem

10

одного .

ie д i дт - д1йсшШ i теоретпчаий кооф1'ц1взт1Г вйтрат гого к в1дцентрового сопла.

Г1дравл1чна характеристика в1дцейтрового сопла - залекн1сть )б'(змно1 витраж в!д напору перед coiuiok Q = í(lí) - буЛй .эобра-шна в!домим виразом: ' ' ■

К 1—•

: Використовуючи в1дому формулу для визначення теоретичного Коеф1ц1енту витраг в1дцентрового сопла

ат «- 1 (12)

А

1 А

V с* ■ 1-е

сп1вв1днашедая (10) 1 вираз (11), молена одержати г!дравл!чну характеристику нового сопла по г!дравл1чн1й характеристик! модельного сопла.

1з оп!вв1дношень (6),(10) 1 (11) вишшвае, що при задаких напор1 Н та офоктивност! охолодкення вода, що розОризкуеться соплом, (чиол1 випарування К) 1снуе лише одна в1дцентрова сопло найбЛлыю! продуктивное?!., названа оптшальним. Тако сопло повинно мь*'И значения безрозм1рно! геоматрично! характеристики Аопт~ °>630 А"я будь-яких Н 1 К. При цьому д!аметр вих!дного от-вору оптимального сопла оочислюзться за формулою:

йо - 0,520 /С3Ш ' Н5'4 , ( 13 )

де с!0 в м, а Н в м вод, ст.

У третьому роздШ описан1 г1дротерм1чн1 досл1доння р1аних в1дцентрових сопел, мета яких полягала в окспэриментальному виз-наченн1 1х г1дравл!чних 1 теплових характеристик,* наведен1 описи досЛ1дкбних в1дцентрових сопел, стенд1в для 1х г!дравл!чних 1 теплових випробувань, методик проведения 8кспвришнт1в й опращь вання дослХдних дашх.

Гаомбтричн1 параметри досл1дкених в1дцентрови1 сопел склали теку 1к тополоПю:

, (1025 4 £00 им } 1« 0,4 + 6,4 ;

Сс г 1,14 + 1,84 5 В « 1,88 4 8,15 ! ( 14 )

да Сс - величина, що характеризуз ступ1нь розкриття сопла; В -величина, 1до характеразуе ступШь деформецН струманя, який ви-ходить з вх1дного патрубка до камари закручування сопла.

Д1апазон чисел Райнольдса, визначених за витратними швидко-стяшГ шПкання 1з сопел, сиановив Не = 75000 + 735000.

В результат! опрацюввння данях г1дравл!чних випробувань в1дцентрових сопел топологИ (14) встановлено, що для вс!х заз-

начених сопел мае м!сце таке сп1вв!дношення м1к д1йсним та тео-ретичним коеф!ц!ентами витрат одного й того ж сопла: •■ '. <•'.■:■'• р = (0,829 ± 0,021 )ЦТ . < 15 ').'

В результат! опрацювання даних тепловйх випробувань • зазна-, чених сопел'були одэржан! залеисност! числа випарування К в!д швидк'ост! в1тру W та напору Н перед соплом. Досл1дн1 залежност!'' числа випарування в!д швидкост! в!тру при ф!ксованому напор! пе--' ред соплом (Н=сопзг) були встановлен! грунтуючись на регресШо- , му анал!з!. V..

На рис.1, як приклад, наведан! так!' залежкостГдля випробу-Еаного оптимального сопла ЦО-85 (А=0,63; 1'0=85 мм). ■ ' ■ 'V .• : Була встановлена узагальнена функц!я' охслоджувально! здат-ност! в!дцеитрових сопел тополог!! (14) - С(К) у вираз1 (6). Фу-нюйя регрес!! С(К) в1дтворювалась по об' вднанШ виборц! • пар ' значень (К1,С(К1)}, визначених в!дпов!дно до вираз!в ,(б)-(9) за характерними для штилю (41=0) досл!дними тепловими характеристиками К=Г(Н) випробуваних сопел (кр!м сопла ЦО-85), апроксимова-нйх л!н!йними функц1ями. Виб1рка {К,, С(К1)), що в1дпов!дав заэ-начейому виде соплу ЦО-85 й' отршана п!сля ййго перев!рнйх вй--пробувань, п1д час в!дтворювання функц!1 регресИ С(К)'.Вйкорис-товувалась як контрольна для оц!нки якост! ц!в1 фунюЦГ. 1 -'

Встановлено, що узагальнену функц!в охолодаувально! здатно-ст! в1дцентрових сопел топологИ (14) , яка в воображениям чисел випарування, що р1дпов1дають найг!ршим уме .ам' охолодяування й'ЬДй (штилю); достатньо добре описув вираз:

С(К) = 0,0503 / /к" - 0,0381' . . С 16 >

В четвертому розд!л! проведено пряма з!йтавлення' розрахун-ковнх теплових характеристик в!дцентрових сопел, а отриманими за досл1дними даними числами випарування, як!' являють собою досл1д-н! теплов! характеристики в итильових умовах випробуваних в!д-; центрових сопвл.

Для штильових умов охолодкування' води-, 150- розбрйзкуеться в1дцентровим соплом, розрахункова тэплова херактерйстика сопла з в!домими геометричними параметрами зобрашш такою валежн!стю:.•

К

0,0503 / /

й3'3 Г (А) 0 5..-'+ 0,0381

пЗ/в

■( 1Т )

к

0,7

Ю QS ОА '0,Ь 0,2 0,1

■I-I 1 W"'ím So9.cn

\ --с о —*

Ü- _,. 1 Ф с=а=« i ггСИ V« П а V 1 Ц -V nf í ц:1" "<Г _г •

а> ¥ е fÜ u 1 u с I \ 0 С 0 0 •

S \ К И íod.cm.

\ йчг м вод. ст,

0,6 <Р 1,5 2,0 2,5 ¿.О Ц»/с

Ркс. 1. Залехн1сть числа внпарув&шя в!д швздкост1 в1тру для сопла ЦО-85 при р!зних напорах

в tú f2 И С6 w И Scd.cm

Peo. 2. Розрахунков1 теплов1 характеристики в1дцантрових сопел дяя етильових умов та' досл1дн! точки: о - сопло Б-25; f - сопло Б-50; а - сопло Б-75; а,- сопло Ц-100; о- сопло Ц-150; сопло Ц-200; . омхло ЦО-85.

(ту.т д1ам9тр вих1дного отвору сопла dQ - в м, надлишковяй нап1р • перед соплом Н - в м вод. ст.).

На рис. 2 наведен! розрахунков! теплое! характеристик дос-,' л1джених в1дцантровга сопел, зображей виразоМ (17). Там ке' tía-' веден! точки досл!дних характеристик цих сопел. ••■'.•

' В1дносн1 нев'язкн розрахункових та досл!днях значвнь'' .числа, випарування при одних 1 тих же напорах нз паревищують ±6Ж» тобто перебувають у межах похибок експерименту.

В п'ятому розд!л! описан! розрахунков! \!нженерн! • метода. . розв'язання трьох тип!в задач, сформульованих у першому розд!л1, ; що мовуть зустр!тися при вибор1 в1дцентрових сопел, як1 викорис- .• товуються в брзкалышх системах охолоджування. Кр1м того, наведено розрахунковяй метод визначення теллових характеристик в1д-центрових сопел за 1х досл1дними г1дравл!<шши характеристика?®;-; '■ Роэглянуто також вшив но г1дротерм!чн! характеристики опткмаль-них в!дцентрових сопел в!дхйлень 1х геометричних параметров -в1д; розрахункових значень, зумовлених неточностями при / виготуванн! ' сопел. . .. . ' "

0ck0bhi результат« дослцщень i вшшш:'-.;-

1. Грунтуючись на фономенолог!чному п!дход1 щодо: розгладу охолоджування води, яка розбризкувться в1дцентровш соплом, от-римано сп!вв1дноиення, цо встайовлюв зв'япок Mis Ы0!шрйчтш параметрами в!дцентрових сопел бризкальшх систем охолоджування, напорами перед ниш та 1х тешгавямп характеристиками.

2. ПроЕ9ден1 натура! эксперсшеатальн! досл1даення- р!зних Мдцентрових сопел та одерйан1 1х г1дротерм1чн! характеристики, грунтувчись на яких встайовл8й1 узогалшэна фуш<ц!я охолодаува-льно! здатност! та взавмозв'язо» ids д1йснкм 1-адоретячним коэ-Ф1ц!ент8ми витрат в!доентрових сопел брйзкалышх систем охолсць иування. '." - .

3. Зд!йонено з!ставлбннл розрахункових тешшах характерно-тик в!дцентрових сопел, одерзшних з викорпсташт . узагельйэно! ' Функц11 охолодкувальна! здатност ешмрюшталшй деках, до -показало правом!рн!сть прийших полокань цього досл!докяя. '•". -

4. Встановл91шй взаемозв'язок м!а геомэтрачш,® параметрами-в!дцбнтровлх сопел та ix г1дротарм!1ншй характеристиками', вйксн

ристано як теоретична обгрунтування модвлювання • г!дротеры1чних характеристик в1дцаитрових сопел бризкальних систем охододауван-'ня. Зазначоно методику одержання розрахункових г!дротерм!чних характеристик нового сопла за дослШшми г!дротерм!чними характеристиками модельного сопла.

■ ' б, Встановлено 1снування оптимальних в!дцентрових соаел (сопел найб!лыпо1 продуктивносг1 при ааданих напор1 й ефективно-cri охолодкення води, що розбризкуагься) i показано, що гак! сопла повинн! мати бвзроэы!рну геометричну характеристику

Аопт в °>63-

6. РозробдвЩ. розрахункав! !нжешрн1 метода росв'язання трьох тип!в задач, що мохуть зуотр1нутись п!д час вибору в1дцен-трових сопел як разбризкуютх пристро1в брзкальних систем охо-лоджування вода:

1) шзначення геометричних параметр1в в1дцентрового сопла задано! 1_фективност1 охолодкення води, що розбризкуеться, за наявним напором;

¿) визначення необх1дного напору перед соплом, який забаз-печуе задану ефактивн1сгь охолодкення води, що розбризкуеться, при задание геометричних параметрах'в1дцентрового сопла;

3) визначення ефективност! охолодкення води, що розбризкуеться, при заданих геометричних параметрах сопла та напор! перед ним.

7. Запропоновано одержання тешгаво! характеристики в1дцент-рового сопла, грунтуючись на результатах проведених г!дравл!чних щпробувань дього сопла без проведения його теплових випробу-вань.

8. ЗдШшена оц1нку впливу в1дхилень геометричних парамат-р!в неточно виготуваного оптимального в!дцентрового сопла в!д розрахункових на його г!дротеры!чн! характеристики. Встановлено, що невелик! в1дхилення розм!р!в сопла в1д розрахункових, ai 8умовлен! тахкох його виготування, не впливають пом!тно г1дротерм!чн1 характеристики сопла.

Основная bmIqt дасертац!йно1 роботи викладано в таких пуб-л!кац1ях:

1. Ярхо A.A., Борщав В.А., Глушков Ю.А. Методика определения геометрических параметров центробекных сопл заданной вффек-

тивнос'ги отлладшм vi различной производительности // Материала конфирглций и совещаний по гидротехники: Гкдроаэротермические исследования и проектирован.« охладителей тепловых и атомных электростанций / ВНИИГ им. в.Е. Веденеева. - Л.: Ьнергоатсмиз-Д'1Т, 1985. - С. 189-191.

2. Ярхо A.A., Омельченко М.П., Борщев В.А. Определение напоров у, геометрических параметров центробежных сспл // Электр, станции. - 1957. - Ко 7. - С.30-33.

3. Ярко A.A., Омельченко М.П., Борщев В.А. Оптимальное цен-тробегаое сопло // Электр, станции. - 1990. - Ко 2. - С.24-27.

4. YarMio A.A., Omelch'enko М.Р., Borshchev V.A. Modelling of Hydrothermal Characteristics of Centrifugal Nozzles // Proc. of 7-th Cooling Towers and Spraying Ponds. Symposium (IAHR). -Leningrad, USSR, 1990. - P. F3-1 + P3-8.

5. Ярхо A.A., Омельченко М.П., Борщев В. А. Определение диаметра центробежного сопла заданной эффективности охлаждения по располагаемому напору // Электр, станции. - 1991. - No 2. -G.36-37.

6. Борщев В.А., Глушков ¡O.A., Мирошниченко В.А., Омельченко М.П., Ярхо A.A. А. с. 1694233 (СССР). Центробежная форсунка для разбрызгивания воды. - Опубл. в Б. И., 1991, Nn 44.

7. Ярхо A.A., Омельчонко К.П., Борщев В.А. По поводу статьи A.M. Попова "Анализ работы центробежных сппл, разработанных Харьковским инетиу?том инженеров келезнодор^югого транспорта" // Изв. ВШИТ им. Б.Е. Веденеева. - 1991. - Т. 224. - С. 125-127.'

8. Ярхо A.A., Омельченко М.П., Бордев В.А. Методика определения геометрических параметров центробежных сопл брызгальннх о'ассейнов-охладтмлей // Тез. докл. 53-й научно-технической конференции кафедр! института и специалистов железнодорожного транспорта (19-21 ноября 1991 Г.). - Харьков, ХЖГ, 1991. - С.52-53. .

9. Ярхо A.A., Борщев в.А., Омельченко М.П. Проектирование центробежных сопл на заданное число испарения // Натеряапн конференций и совещаний по гидротехнике: Основные направления совершенствования исследований и проектирования энергетических объектов СТЭС и АЭС) / ВШГ гол. Б.Е. Веденеева. - 1992. -С,-130-m,

10. :]рхо O.A., Бортов В.Л. Про теплову характеристику в1д-

центрошк сопел // Този доповЦей 55-3 н£1укоЕо--тохн1чю1 конфе-рошдИ кафедр 1яск1туту то спец1сл1сг1в зал1зничного тревопорту (23-25 листопада 1993 раку). - XapKlj, ШТ, 1993. - С.41.

11, iipxo O.A., Боцдов В.А. Узагпльнеш фунмйя числа каиа-руваяня // Тези допов1деЯ; 55-3 науково-тохн1чноч КиНфегоипП кс'Тздр 1нстйтуту та снец1ьл1ст1ь йал1зничиого транспорту (22-25 листопада 1993 року ). - Xap:<iu, XI1T, 1993. - C.4V.

Б1дпсзЗдел:лпЛ г,а вкпуок к.т.н. '¿'охватов 0.0.

П1да. до друку 1.04.94.Формат 60x90 1/16. Пап1р друк. Но I. Уи.друк.ерк.1. ООд.-Еид.ярк. 0,56. Тирах 100 пр. Зам Но 2190

Ротапринт 1нстктугу проблем ма«шкобудаешя HAH УкраХш. 3iö346, XapuiB - 46, зул. Понароького, '¿110.