автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Совершенствование процессов хранения и транспортирования особо чистых криогенных выществ с периодическим и непрерывным газосбросами

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ОСОБО ЧИСТЫХ КРИОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ С ПЕРИОДИЧЕСКИМ И НЕПРЕРЫВНЫМ ГАЗОСБРОСАМИ

05.04.03 - Машины и аппараты холодильной и криогенной техники и систем кондиционирования

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических- наук

Для служебного пользования

Экз. № 0 0 0 0 £

На правах рукописи

УДК 621.6.05:661.96-973

ХРИСТЕНКО ЮРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

Ленинград - 1991

Работа выполнена в научно-исследовательском институте машиностроения, г.Нижняя Садка.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Будневич С.С.

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Шлейфер A.A.

кандидат технических наук Шнырвв А,Д.

Ведущая организация Ж) "Лентехгаз"

Защита диссертации состоится "3 i " и а.я_1991 г. в

Щ часов на заседании Специализированного совета * I шифр К 063.02.01 в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности.

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью организации, просьба направить по адресу: I9I002, Ленинград, ул.Ломоносова, 9, ЛТИШ, Специализированный совет Я I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "2А " СсИ |э-елл 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета * I, кандидат технических наук, доцент

Щ

Л.А.Акулов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность теш. Возросшие масштабы применения криогенных продуктов высокой чистоты в промышленности, физических исследованиях, биологии, медицине и авиационно-космической технике требуют решения вопросов сохранения кондиции и обеспечения пожаро-и взрывобезопасности на всех стадиях обращения с криопродуктами. В процессе эксплуатации систем хранения, аппаратов и установок, работающих на жидком водороде, возникает необходимость в организации выбросов большого количества газообразного водорода, например, при подготовке объекта к приему криопродукта или эвакуации криопаров в атмосферу для поддержания рабочего давления. Дренаж водорода является особо ответственной технологической операцией, поскольку водородо-воэдушные смеси воспламеняются и детонируют в широких концентрационных пределах с низкой энергией инициирования 0,02 ВДж. При определенных параметрах газосброса воздух может проникнуть внутрь дренажной линии и смешавшись с водородом образовать взрывоопасную смесь. Известны случаи, когда по этой причине воспламенялись и разрушались дренажные устройства. Кроме того, проникновение воздуха в газосбросную линию может привести к загрязнению хранимого криопродукта компонентами воздуха.

В настоящее время отсутствуют надежные методы расчвта режимных и геометрических характеристик дренажных линий, обеспечивающих сохранение кондиции криопродукта и пожаро- и взрывобезопас-ную эксплуатацию криогенных водородных систем.

В связи с этим являются актуальными научные исследования, направленные на определение условий, исключающих проникновение воздуха в дренажные линии как при периодическом, так и возможном постоянном газосбросах водорода.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является установление закономерностей проникновения воздуха в дренажную линию системы хранения криопродукта и разработка научно обоснованных рекомендаций по осуществлению дренажных выбросов паров водорода. В связи с этим задачи исследования формулируются следующим образом:

разработка физико-математической модели, характеризующей распределение концентрации воздуха, проникающего в дренажный трубопровод при сбросе водорода, как по длине, так и по радиусу трубопровода;

проведение численных экспериментов с диффузионной моделью проникновения воздуха в дренажный трубопровод;

экспериментальные исследования процесса проникновения воздуха в дренажную линию с различной ориентацией ее выходного среза при широком варьировании скорости истичения, температуры сбросного газа, диаметров дренажных труб и обобщение полученных результатов;

разработка методики расчета дренажных линий, обеспечивающих кондицию хранимого продукта и безопасные условия эксплуатации;

разработка практических рекомендаций по осуществлению дренажных выбросов водорода.

Научная новизна. С учетом современных представлений о механизме проникновения воздуха в дренажный трубопровод получена диффузионная модель в одномерной постановке задачи для нестационарного режима истечения и в двухмерной постановке задачи для стационарного режима. С учетом теоретических и экспериментальных обобщенных данных разработана однопараметрическая математическая модель, позволяющая оценивать проникновение воздуха в вертикальный дренажный трубопровод. Разработана программа расчета распределения концентрации на ЭШ с применением конечно-разностного метода. Получена эмпирическая зависимость по расчету распределения концентрации проникающего воздуха в вертикальном дренажном трубопроводе с учетом скорости, плотности, температуры сбрасываемого газа, а также длины и диаметра трубопровода при направлении выходного среза вверх.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Создана методика расчета распределения концентрации проникающего воздуха в дренажном трубопроводе, позволяющая обеспечить сохранение кондиции хранимого криопродукта и условия пожаро- и взрывобезопасной эксплуатации водородных систем.

Внедрение результатов работы осуществлено в НИИмаш г.Нижняя Садда при проектировании и эксплуатации дренажных линий систем хранения жидкого и газообразного водорода, а также введены в межотраслевые руководящие технические материалы Р1М 26-04-23-81.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на отраслевой конференции "Промышленная эксплуатация стендовых систем" НИИмаш, г.Нижняя Салда, 1985г. , на Всесоюзно^'научно-практической конференции "Интенсификация производства и применение искусственного холода" ЛТИХП, Ленинград, 1986г. , на научно-технической конференции профессорско-преподавательского сос-4

тава, научных работников, инженеров и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 1988 год (ЛТИХЛ, 1988 г.), на НТС НИИмаш (г.Нижняя Салда, 1959 л 1990 гг.).

Публикация. По теш диссертации опубликовано 10 печатни работ, в т.ч. создано 8 технических решений, защищенных авторскими свидетельствами СССР на изобретения, и получено решение ВНИИГПЭ Госкомизобретений при ГКНТ СССР о признании предложенного в соавторстве I технического решения изобретением и их патентно-правовой защите.

Объем работы и ее стр.уктура. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и выводов, изложенных на 104 с. машинописного текста, списка использованных источников, включающего 106 наименований работ отечественных и зарубежных авторов, 62 рисунка и приложений на 23 с.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТА

Достижение поставленной дели обеспечивается в настоящей работе решением вышеперечисленных задач исследований, которые сформулированы на основе анализа приведенной в научно-технической литературе информации, касающейся предмета работы. Анализ информационных источников гоказал, что распределение концентрации сбросного газа в дренагяой линии зависит от ряда факторов, среди которых влияние по.та массовых сил, тпмпературы сбросного газа, а также ориентации выходного среза дренаяиой линии на проникновение воздуха в трубопровод наименее исследованы. Существующие эмпирические зависимости противоречивы и необходима разработка физической и математической модели, а также обязательны обширные экспериментальные исследования на газах с различной плотностью: водороде, гелие, азоте и аргоне с цельп выявления общих закономерностей и идентификации математической модели.

Сложность физической кармны протекавщего процесса в дренажном трубопроводе (ДТ) приводит к необходимости принятия ряда допущений, к основным из которых относятся: коэффициенты молекулярной диффузии проникающих навстречу сбросному потоку компонентов остаются постоянными по всей длине ДТ; процесс в ДТ изотермический; средняя скорость течения сбросного потока в ДТ остается неизменной; диффузия каждого из компонентов воздуха в ДТ, если диффундирует несколько компонентов, происходит независимо друг от .друга, т.е. не учитывается влияние взаимной диффузии; не учитывается влияние поля массовых сил.

При двухмерной постановке задачи принятые допущения позволяют сформулировать соответствующее математическое описание процесса для стационарного рекиыа газосброса, полученное из материального баланса с учетом соответствующих масштабных безразмерных величин X =• OC/L ; Г = f/L ; С = С/Сц

+ + l.dc-pp* (i-Z2)dC-n ш

w* Wt*rW 2Pe^(< R*>TxT°

Граничные условия в безразмерном вцде:

С1

_ = 0=С0Лу = С0 (2)

_ = 4 (3)

эс = 1

9С.1 =0 (4)

Зг |г=о

дс_ - о (5)

3 г г = ЯД

Решение уравнений (I) - (5) получено с использованием метода конечных разностей. Составлена программа расчета распределения концентрации диффундирующего воздуха на языке Фортран. Данная математическая: модель позволяет определять при установившемся режиме газосброса распределение концентрации диффундирующего воздуха как по .длине трубопровода, так и по радиусу. Пример расчета дня ламинарного режима течения при сбросе гелия Ре =11.о, Ре = 202 приведен на рис.1.

Разработанная модель справе,длива .для случая, когда плотности сбрасываемого и диффундирующего потоков близки. Проведенные эксперименты показали, что в вертикальном трубопроводе при сбросе легких газов (водорода, гелия) в поперечном сечении ДТ устанавливается практически постоянная концентрация, что обусловлено полем массовых сил. Поэтому появилась возможность для разработки физической и математической модели в одномерной постановке задачи для нестационарного режлча газосброса. При допущениях, что имеет место интенсивная радиальная длффузия и лоток одномерны:", уравнение, описываюшее диффузию возцуха в трубопровод, записывается к виде: 6

9с 90

J_

Ре

0 X

nr 2

9c 95c

c(.x,0)| =0 le=o

с Ix,0)1 =0

\oc=0

C(X,0)

(7)

(8)

- * (9)

X ~ <

Все размерные величины, входящие в математическое описание явления отнесены к соответствующим масштабным величинам: время, - концентрация. Реше-

ние системы уравнений (6) - (9) получено с применением преобразования Лапласа по 9 , которое в окончательном виде запишется так:

пу- eocp(Pe«n-< ру (-if-fin-ЪтУГпХ) С1Х> К ехр Ре - < * Ре*

х eocp{-^(JTn)Vpi]-8APe}-eocp[-b(j- х)] (ю)

Для расчета концентрации проникающего воздуха в ДТ при нестационарном режиме газосброса разработала программа на языке Фортран. Найденное решение (10) получено при условии, что критерий Пекле в кавдом из сечений постоянен и определяется по среднерасходной скорости. Гравитационная составляющая при сбросе водорода приводит к выравниванию концентрации в поперечном сечения ДТ. Это зна чит, что происходит интенсивное поперечное перемешивание газа, которое не в полной мере удается обобщить критерием Пекле. Для такого случая Боденштейн предложил критерий, аналогичны!^ критерию Пекле, в котором коэффициент диффузии В заменен коэффициентом поперечного перемешивания Е • Значения Е , а значит и критерий Боденштейна можно определить.только из эксперимента.

Для проведения экспериментальных исследований были разработаны и смонтированы два стенда. Первый стенд предназначался .для исследования газосбросов с температурой окружающей среда Т = Т0 с , а второй - для исследования "холодных" сбросов.

Для измерения концентрации сбросных газов гелия и водорода был спроектирован и изготовлен прибор, принцип работы которого основан на кондуктометржческом методе. Газоанализатор позволяет измерять концентрацию водорода и гелия в диапазоне 1..ДОО$ мольн. при затратах времени на о,дно измерение 2 с. Газоанализатор обеспечивает возможность отбора пробы газа из трубопровода, в котором давление близко к атмосферному.

Для исследования газосбросов с температурой окружающей среда стенд № I бьл оснащен набором дренажннх труб с внутренним .диаметром 0.032 м; 0.05 м; 0.077 м; 0.148 м; 0.2 м. Методика проведения экспериментов на стенде $ I включала в себя оценку влияния различных факторов на проникновение воздуха в ДТ. Сбросы гелия, аргона, азота, водорода прово,дили с различным положением выходного среза ДТ : вертикальном вверх и вниз, горизонтальном. Скорость сбросного потока изменялась в интервале 2'Ю-4.. .3 м/с. Отбор проб производился как радаально вводимыми в ДТ зондами, так и зондами, опускаемыми вдоль оси трубопровода через выходной срез. До начала исследования проникновения воздуха в ДТ выходной срез закрывали крышкой и трубопровод продували сбросным газом до достижения его концентрации на выходе 99.95% мольн., после чего крышка откидывалась и производился забор проб на анализ из различных уровней ДТ.

При сбросе аргона воз,дух в вертикальный трубопровод не проникал, а при сбросах гелия, водорода и азота глубина и величина концентрации проникавшего воздуха в установившемся режиме истечения зависит от ряда факторов, которые обобщаются числом Архимеда. На рис.2 приведены обработанные результаты вертикальных газосбросов гелия, водорода при установившемся режиме истечения. Группы нанесенных точек соответствуют определенной концентрации и ложатся на прямые линии с некоторым разбросом. Эти линии могут быть описаны зависимостями .для гелия п водорода.

1д(х/Л) = о,ШдАг-5([^)0'6л, (п)

а для азота

1дсх/с1) = о^1:1дАг +0.65], {12)

где X /с/ - число калибров от выходного среза ДТ.

В горизонтальных ДТ проникновение воз,духа может происходить в зависимости от плотности сбросного газа либо через верхнюю 8

часть поперечного сечения трубы, например, при сбросах аргона, либо через нижнюю часть, например, при сбросах гелия, водорода. В отличие от вертикального газосброса, где концентрация по поперечному сечению одинакова, горизонтальный выброс дает четко выраженный профиль концентрации по высоте поперечного сечения. Отбор проб производился перемещением зонда яо поперечному сечению, верхняя точка которого на внутреннем диаметре трубы соответствует координате II = 0 , а нижняя Н = с! . При расходе гелия б = 7.85-10~^нг/с профили концентрации изменяются от 93% моли, в сечении х/А = 19.25 п II = 0 и до ЗЬ% мольн. в сечении У/Ч = = I, а в нижней части трубы, т.е. при Н = 0.2 м, соответственно от 12$ мольн. до нуля. Для вертикального газосброса при том же расходе гелия в ДТ с диаметром с! = 0.2м в сечении I установится концентрация гелия согласно зависимости (II) 45$ мольн. При сбросах водорода наблюдается еще большая глубина проникновения воздуха, что объясняется разностью плотностей этих газов. При сбросе аргона из горизонтального ДТ с1 = 0.077м с расходом 6= 9- Ю-® к г/с в сечении у/с! = 59.3 концентрация кислорода, измеряемая с помощью ГХП и "Мугдана", составляет при Н =■ 0 м 1.6$ мольн., а при Н = 0.077м - 1.82-10"^ мольн. С уменьшением диаметра ДТ глубина проникновения воздуха при той же скорости газосброса так не уменьшается.

Проведено две серии экспериментов по исследованию переходных процессов. Первая серия экспериментов проведена, с вертикальным ДТ, выходное отверстие которого было расположено вверху, а .другая серия - с перевернутым ДТ, т.е. с направлением выходного отверстия вниз. Сравнивая .длительности переходных процессов .для труб с'различной ориентацией выходного конца (рис.3,4), видим, что в случае, когда выходной срез вверху, время установления концентрации воздуха по всей длине ДТ исчисляется минутами, а когда выходной срез внизу - десятками часов. Отсюда.следует, что оснащение выходных концов .дренажных груб, где это возможно, устройствами типа газовых затворов повысит безопасность эксплуатации .дренажных линий и криогенных систем в целом.

При стационарном режиме газосброса для вертикального ДТ с ориентацией выходного среза вверх выражение (10) преобразуется к виду

:р(Во -х) — Л

ехр Во — 4

где С =(1 ——С^^ - безразмерная концентрация сбросного газа.

После обобщения экспериментальных данных критерий Боденштейна дай сбросных газов водорода или гелия определяется по зависимости

где <Р,= 1с|Аг,

а для азота -

Во = 2,6 3[дФ2, (15)

где 1д Аг + 0,65

При ф^ОуВ критерий Боденштейна достигает предельной величи-

_ _

ны Во = 5. Безразмерная .длина ДТ ( ОС = 0...1) может быть определена по зависимости

ос= Ь*- х/А , (16)

• 1

где:

Х/с1 =1.. . 1_ - число -калибров;

и - расчетная догана ДТ в калибрах. Расчетная дайна ДТ в калибрах дшг сбросных газов водорода или гелия определяется из выражения

С-^Т (17)

а для азота

(Д^ЬдЛг-ь 0,26)

ьГно (1С)

Погрешность расчета распределения концентрации сбросного газа в вертикальном ДТ яри установившемся режиме газосброса согласно предложенной методике по выражениям (13) - С 1С) не превышает 13$.

Экспериментальны," стенд № 2 .для исследования "холодных" газосбросов включает в себя две вертикальные трубы с! = 0.05м, и = 1.95м, толщина стенки 0.003м и с! = 0.2м, и = 4.5м, толщина стенки 0.0025м. Трубы погружены в теплообменники с жидким азотом. При полностью или частично теплоизолированных ДТ с уче-10

том полученных экспериментальных данных распределение концентрации водорода на изотермических участках вертикального ДТ описывается выражением:

к 1 п ~!

С -О-Т-Та в (19)

где е-Т -0.51д(х/ар

При ламинарных режимах сброса паров криопродукта в ДТ можно выделить два изотермических участка и между ними сравнительно короткий переходной участок с изменением температуры от Т = 77К до Т0 , см.рис.5, на котором приведены помимо экспериментальных и расчетные кривые, построенные по зависимости (19). Расхождение между расчетными и экспериментальными кривыми не превышает 13%.

вывода И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана двухмерная математическая модель процесса диффузии воздуха в дренажный трубопровод и проведен математический эксперимент, в результате которого получено распределение концентрации натекающего воздуха как по радиусу, так и по .длине трубопровода. Разработана программа расчета распределения концентрации на ЗВ"!. Эта модель пригодна для реального случая, когда молекулярная; масса газа, отводимого по дренажной линии близка к молекулярной массе проникающего воздуха.

2. Разработана однопараметрическая математическая модель, описывающая проникновение воздуха в дренажный трубопровод при нестационарно;,! режиг/е газосброса. При идентификации математической модели с- полученными обобщенными экспериментальными данными дач вертикального дренажного трубопровода проведено усовершенствование этой модели за счет введения в нее вместо числа Пекле критерия Еоцегштейна, который является количественной характеристикой, определяющей реальный процесс натекания воздуха в трубопровод. В итоге получена расчетная зависимость .для стационарного режима газосброса, позволяющая определять режимные параметры и геометрические размеры трубопровода, которые обеспечивают кондицию хранимого продукта и условия безопасной аксплуатации дренаж-них /шга" криогенных и других водородных систем.

3. Разработан терноанемометряческий зонд и вторичная аппаратура .для измерения концентрации сбросного газа (водорода,гелия)

в воздухе.

4. Экспериментально исследовано проникновение воздуха в дренажные трубопроводы с диаметрами 0,032-0,2м с ориентацией выходного среза вверх, вниз, горизонтально. В качестве сбросных газов были использованы гелий, аргон, азот, водород с температурами 77-300К. Закономерности, полученные в наших экспериментах, качественно совпадают с закономерностями, полученными другими исследователями.

5» Получена эмпирическая зависимость, позволяющая определять на изотермических участках вертикального трубопровода распределение концентрации сбросного газа в зависимости от симплекса х/с1 , числа Архимеда и температуры сбросного газа.

6. Выявлено, что глубина установления одной и той же концентрации воздуха в горизонтальном трубопроводе больше, чем в вертикальном, что обусловлено расслоением потоков сбросного газа и проникающего воздуха. При вертикальном газосбросе с направлением выходного среза вверх определяющее воздействие на проникновение воздуха в трубопровод оказывает конвективная составляющая, оцениваемая числом Архдаеда. Концентрация воздуха в поперечном сечении вертикального трубопровода практически одинакова, а в горизонтальном трубопроводе - переменная.

7. Исследован переходный режим установления концентрации проникающего воздуха как при наличии расхода газа, так и без него. Ддя Вертикального трубопровода, заполненного водородом, при отсутствии расхода водорода на подпитку, стационарное распределение концентрации воздуха достигается в 380 раз быстрее при направлении выходного среза вверх по сравнению со случаем, когда выходной срез направлен вниз, поэтому целесообразно применение на выходе дренажных линий конструкции типа гидравлического затвора.

8. Разработаны способы и устройства, обеспечивающие надежное определение концентрации проникающего в криогенную систему воздуха, повышающие погаро- и взрывобезопасность при обращении с жидким водородом и, кроме' того, снижающие потери водорода. На названные технические решения получено 8 авторских свидетельств.

. 9. Результаты работы внедрены в НИИмаш и НПО Криогенмаш при разработке межотраслевого руководящего материала РТМ 26-04-23-81 "Оборудование криогенное» Общие технологические требования при эксплуатации систем хранения и транспортирования жидкого водорода."

Основной содержание диссертации опубликовало в следующих

работах;:

1. A.c. I43079S (СССР). Пробоотборник для криогенной жидкости.// Христэнко Ю.А., Евсеев A.B. - Б.И., 1988, №33.

2. Будневич С.С., Христенко ¡O.A. Моделирование процесса диффузии компонентов воздуха, при хранении криопродуктов высокой чистоты в емкостях с непрерывным газосбросш.-Нижняя Салда,1989.-26с. Дел. в ЦНТИ "Поиск", № 035-4479, ПТО.вып. 5, 1989.

3. Христенко Ю.А., Томилин В.П. Термоанвмометрический газоанализатор.- Информационный листок Л 440-89, Свердловск. ЦНТИ.-4с.

4. A.c. I50349I (СССР). Способ отбора пробы криогенной жидкости из емкости с газовой подушкой на анализ и устройство для его осуществления.// Христенко Ю.А., Евсеев A.B.-Б.И., 1989,Л 31.

5. A.c. I50445I (СССР). Способ уплотнения фасонной поверхности эластичной втулкой.// Христенко Ю.А., Казанкин Ф.А., Перфильев В.М.-Б.И., 1989,- )Ь 32.

6. A.c. I52286I (СССР). Локализатор взрыва.// Христенко Ю.А.,

И Др.-Б.И., 1989, ¡Ь 42.

7. A.c. 1546779 (СССР). Способ выдача сжатого парообразного криолродукта.// Христенко Ю.А.-Б.И., 1990, й 8.

8. A.c.' 1549239 (СССР). Способ обеспечения потребителя ярио-продуктом^ преимущественно взрывоопасным.// Христенко Ю.А. и др,-

9. A.c. 1560283 (СССР). Способ введения дозы газа в криогенную жидкость.// Христенко Ю.А., Христенко И.П., Ряжских В.И.-Б.И., 1990, № 16.

10. A.c. 1624240 (СССР). Способ вытеснения газа из сосуда и устройство для его осуществления.// Христенко Ю.А., Евсеев А.В.-Б.И., 1991, № 4.

Условные обозначения

X - расстояние вдоль оси трубопровода от выходного среза до точки отбора пробы, м;L - длина трубопровода, и; d - диаметр трубопровода, м; г - текущий радиус трубопровода, м; R - радиус трубопровода, м; С - концентрация газа, % мольн.; Т - температура, К; V - скорость сбросного потока, м/с; jp - плотность, кг/м^;Т- время. с;g — ускорение свободного падения, м/с2; G - расход газа, кг/с; 1> - коэффициент диффузии, м2/с; Е - коэффициент перемешивали ния, м2/с; Ar=(.paP~-l)'9'd' - критерий Архимеда; Ре=У1&1-критерий Пекле; ßo= VL- Е - критерий Бодештейна; Re=VL'\) -критерий Рейнольдса.

Индексы

а - воздух; o.e. - окружающая среда;п - среднерасходная скорость; о - вход трубы; L - выход трубы.

0С= 1.0

Х= 0.995

Х= 0.99 СС= 0.985

0.975

5 Г ЧО2

Рис. 1. Профили концентрации проникающего воздуха в ДТ({_= 1м) в сечениях Х= 1.0; 0.995; 0.99; 0.985; 0.975 при сбросе гелия.

0 12 3 4

сбросного газа от числа Архимеда

1. - С= 1.0; 2.- С= 0.75; 3.- С= 0.4; 4.- С= 0.1.

Водород: ы - с1 = 0.032; © - 0.052; д - 0.077; 0 - 0-2. Гелий: ■ - 6 = 0.032;А - 0.077; + - 0.2.

с

Рис. 3. Переходный процесс установления концентрации водорода в вертикальном трубопроводе ¿) = 0.052 м,К /6 = 120 без расхода водорода с ориентацией выходным срезом вверх.

Рис. 4. Изменение концентрации водорода в вертикальном трубопроводе 6 = 0.2 м с направлением выходного среза вниз (без расхода водорода).

1.?-Х/{/ =6; 2.» - И; 3. д - 16; 4. 19.

с 1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

Рис. 5. Распределение концентрации водорода л вертикальном трубопроводе Л = 0.2 м, 1 = 4.5 м с нетеплоизоли-рованным выходным участком.

1 п-6т,

: е - экспериментальные

1 - расчетная кривая

А - температура

• - экспериментальные

2 - расчетная кривая

□ - температура'

ж