Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

Применение электроимпедансного метода измерений при исследовании пузырьковых режимов течения двухкомпонентного потока

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-3-183-193

Полный текст:

Аннотация

Одной из важных задач при проведении расчётного обоснования надёжности и безопасности оборудования, входящего в состав проектируемых ядерных энергетических установок, на сегодня является моделирование пузырькового режима течения теплоносителя. В связи с этим, целью данной работы являлось изучение особенностей движения газового пузыря в жидкой среде, а также отработка и расширение методических особенностей применения матричных кондуктометрических систем, получивших широкое распространение в исследовательской практике, для исследования газожидкостных потоков.

В работе изложен способ первичной обработки экспериментальных данных, направленный на устранение избыточной проводимости в ячейках разработанного сетчатого датчика, что позволило получить значения истинного объёмного газосодержания в исследуемой области.

Последующий анализ позволил оценить объёмы регистрируемых газовых пузырей градиентным методом, а также величину плотности межфазной поверхности в ячейках датчика, которая играет ключевую роль при моделировании межфазного тепло- и массообмена.

Сравнение полученных величин с показаниями контрольно-измерительных приборов экспериментальной установки показало хорошую степень соответствия. Представленная работа является адаптацией применения кондуктометрической измерительной системы для исследования многокомпонентных потоков с целью дальнейшего применения для исследования двухкомпонентных потоков в каналах имитатора активной зоны при помощи сетчатых кондуктометрических датчиков.

Об авторах

И. А. Коновалов
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева
Россия

Адрес для переписки: Коновалов И.А. – Нижегородский государственный технический университет, ул. Минина, 24, г. Нижний Новгород 603950, Россия
e-mail: iliakonowaloff@yandex.ru



А. А. Чесноков
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева
Россия

ул. Минина, 24, г. Нижний Новгород 603950



А. А. Баринов
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева
Россия

ул. Минина, 24, г. Нижний Новгород 603950



С. М. Дмитриев
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева
Россия

ул. Минина, 24, г. Нижний Новгород 603950



А. Е. Хробостов
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева
Россия

ул. Минина, 24, г. Нижний Новгород 603950



М. А. Макаров
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева
Россия

ул. Минина, 24, г. Нижний Новгород 603950



Список литературы

1. Kataoka I., Ishii M., Serizawa A. Local formulation and measurements of interfacial area concentration in two-phase flow. International Journal of Multiphase Flow, 1986, vol. 12, pp. 505−529. DOI: 10.1016/0301-9322(86)90057-1

2. Hibiki T., Ishii M. Two-group interfacial area transport equations at bubbly-to-slug flow transition. Nuclear Engeneering and Design, 2000, vol. 202, pp. 39−76. DOI: 10.1016/S0029-5493(00)00286-7

3. Dmitriev S.M., Barinov A.A., Dobrov A.A., Doronkov D.V., Pronin A.N., Ryazanov A.V., Solncev D.N., Sorokin V.D., Khrobostov A.E. [Experimental Studies of Turbulent Coolant Mixing in the Main Equipment of Nuclear Units]. VANT. Seriya: Yadernoreaktornie konstanti [VANT. Series: Nuclear reactor constants], 2018, no. 3, pp. 3−11 (in Russian).

4. Prasser H.M., Kleim S. Coolant mixing experiments in the upper plenum of the ROCOM test facility. Nuclear Engineering and Design, 2014, vol. 276, pp. 30−42. DOI: 10.1016/j.nucengdes.2014.05.016

5. Prasser H.M., Bottger A., Zschau J. A new electrode-mesh tomograph for gas-liquid flows. Flow Measurement and Instrumentation, 1998, vol. 9, pp. 111−119. DOI: 10.1016/S0955-5986(98)00015-6

6. Khrobostov A.E., Legchanov M.A., Solncev D.N., Barinov A.A., Konovalov I.A., Chesnokov A.A., Makarov M.A. [Research of Hydrodynamics of Stratified Turbulent Flows for Validation of Designated Approaches to Modeling Thermal Processes in Equipment of Nuclear Power Plants]. Trudi NGTU im. R.E. Alekseeva [Transactions of NNSTU n.a. R.E. Alekseev], 2019, vol. 126, no. 3, pp. 111−119 (in Russian).

7. Waite B.M., Prasser H.M., Podowski M.Z. Computational and Experimental Analysis of Gas/Liquid Two-Phase Flow in Rod Bundles with Mixing-Vane Spacer Grids. Nuclear Engineering and Design, 2020, vol. 360, pp. 1−42. DOI: 0.1016/j.nucengdes.2019.110499

8. Prasser H.M., Matthias B., Dirk L. Improvement of Topflow Void Fraction Data Using Potencial Field Simulation of th Wire-Mesh Sensor. Specialists Workshop on Advanced Instrumentation and Measurement Techniques for Experiments related to Nuclear Reactor Thermal Hydraulics and Severe Accidents, 2019, vol. 35, pp. 1−16.

9. Beyer M., Lucas D., Kussin J. Quality check of wire-mesh sensor measurements in a vertical air/water flow. Flow Measurement and Instrumentation, 2010, vol. 21, pp. 511−520. DOI: 10.1016/j.flowmeasinst.2010.09.001

10. Tompkins C., Prasser H.M., Corradini M. Wiremesh sensors: A review of methods and uncertainty in multiphase flows relative to other measurement techniques. Nuclear Engineering and Design, 2018, vol. 337, pp. 205−220. DOI: 10.1016/j.nucengdes.2018.06.005

11. Prasser H.M., Stucki S., Betschart T., Eisenberg J. Interfacial area density measurement using a three-layer wire-mesh sensor. NURETH-16, 2015, pp. 403−418.

12. Clift R., Grace J.R., Weber M.E. Bubblrs, drops and particles. London: Academic Press, 1978, vol. 94, 380 p.


Для цитирования:


Коновалов И.А., Чесноков А.А., Баринов А.А., Дмитриев С.М., Хробостов А.Е., Макаров М.А. Применение электроимпедансного метода измерений при исследовании пузырьковых режимов течения двухкомпонентного потока. Приборы и методы измерений. 2021;12(3):183-193. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-3-183-193

For citation:


Konovalov I.A., Chesnokov A.A., Barinov A.A., Dmitriev S.M., Khrobostov A.E., Makarov M.A. Application of Electrical Impedance Measurements’ Method for Studies of Bubble Flows. Devices and Methods of Measurements. 2021;12(3):183-193. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-3-183-193

Просмотров: 99


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)