Блок реализует модель зазора в коаксиальной трубе. Формулы расчета коэффициента трения, а
также теплопередачи к стенке реализованы для геометрии коаксиальной трубы, а тепловые
структуры (стенки) могут быть подключены как к наружной стороне зазора, так и к внутренней, в
отличие от канала или трубы (Рисунок 1). Блок моделирует течение жидкости в кольцевом зазоре между
двумя коаксиальными трубами.
Рис. 1. Блок кольцевого зазора с подключенными наружной и внутренней стенками на
схеме
Блок размещается на схеме аналогично блоку
Канал. Свойства и параметры блока аналогичны свойствам и параметрам канала, за исключением
задания одного или двух тепловых портов через свойства isHeat1 и isHeat2, а
также расчет двух коэффициентов теплоотдачи _Alfa1 и _Alfa2 (и сопутствующих
величин).
Схема модели блока "Кольцевой зазор" представлена на рисунке (Рисунок 2).
Рис. 2. Схема модели кольцевого зазора с количеством элементов N = 3
Совместимые блоки
Блок "Кольцевой зазор" может быть соединен с другими блоками посредством
гидравлических и тепловых связей.
Соединение блока "Кольцевой зазор" с помощью гидравлических связей возможно со
следующими блоками:
Гидравлический порт для подключения совместимых блоков
Гидравлическая
HEAT1PORT
Тепловая связь для подключения блоков подгруппы "Стенки и тепловые
структуры"
Тепловая
Выходные порты
Имя
Описание
Тип линии связи
HydroPort1
Гидравлический порт для подключения совместимых блоков
Гидравлическая
HEAT2PORT
Тепловая связь для подключения блоков подгруппы "Стенки и тепловые
структуры"
Тепловая
Свойства
Название
Имя
Описание
По умолчанию
Тип данных
Наличие тепловой связи внутри стенки
isHeat1
Включает/выключает входной тепловой порт, к
которому следует подключать наружную сторону какой-либо тепловой структуры (стенки).
Количество элементов кольцевого зазора N и элементов подключаемой тепловой
структуры должно быть одинаковым, равно как и длины элементов
Включает/выключает выходной тепловой порт, к
которому следует подключать внутреннюю сторону какой-либо тепловой структуры
(стенки). Количество элементов кольцевого зазора N и элементов подключаемой
тепловой структуры должно быть одинаковым, равно как и длины элементов
Массив значений для коэффициентов местных
сопротивлений в прямом направлении (при значениях расходов на каждой границе между
контрольными объемами G(t) > 0). Должен иметь размерность N+1, по
числу границ между контрольными объемами
Массив поправочных коэффициентов для уравнений
теплообмена с присоединенными тепловыми структурами. Должен иметь размерность
N, по числу участков, на которых решаются уравнения теплообмена. Если к
зазору подключена тепловая структура (например, стенка), то для каждого элемента
зазора вычисляется свой тепловой поток от рабочей среды к стенке, по уравнению вида
q(t) = kα*α(t)*ΔT, где ΔT - разница температур
теплоносителя и стенки в данном элементе зазора. Если подключено две тепловых
структуры снаружи и внутри, то на каждом участке решается два таких уравнения. Для
каждого теплоносителя и режима течения уравнение теплообмена записано в
соответствующей форме (по имеющейся у разработчиков кода информации). Если по
каким-то причинам встроенное в код HS уравнение теплообмена не подходит для
конкретного случая, коэффициентом интенсификации kAlfa можно в ту или иную
сторону изменить вычисление коэффициента теплоотдачи α1 и
α2, и в конечном счете зависимости q(t) от ΔT,
для большего соответствия модели физическим реалиям. Рекомендуется задавать
значения, не сильно отличные от единицы
Должен иметь размерность N+1. Действие
коэффициента аналогично kAlfa, только коэффициент оказывает воздействие не на
коэффициент теплоотдачи, а на коэффициент распределенного трения для каждой из
границ между контрольными объемами, вычисляемый в коде HS для кольцевого зазора и
выбранного теплоносителя
Шероховатость материала поверхностей
трубопроводов, используется при вычислении коэффициента распределенного трения (а
также при вычислении коэффициента теплоотдачи, при наличии теплообмена). Например,
для газового теплоносителя и круглой трубы общая формула для коэффициента местного
сопротивления: ξ(t) = 0.11 · [ (Sh/ Dg) + (68 / Re(t))
]^0.25, где Re(t) - число Рейнольдса
Прим.:
Подробную информацию про замыкающие
соотношения для различных теплоносителей и геометрий, реализованных в коде HS,
можно найти в каталоге
SimInTech\source\HS_Coolant_libs.
Массив объемных энерговыделений для каждого из
элементов зазора. Должен иметь размерность N. Используется для вычисления
источникового члена Qv(i,t) = qv(i,t) · S(i) · L(i) в уравнении
энергии. Может быть переменным во времени и отрицательным, если моделируется
какой-то сток энергии из теплоносителя
Если установлено в "Нет", то начальные
значения для давлений, энтальпий (и температур), а также расхода будут взяты по
начальным давлениям и энтальпиям в узлах, между которыми расположен кольцевой зазор.
Параметры распределятся линейно между давлением (энтальпией) входа и выхода, а
расход будет взят нулевой.
Если установлено в "Да", то начальные значения
будут взяты из свойств P0, C_passive_tracer_0, H0, (или
T0) и G0
Массив начальных энтальпий элементов кольцевого
зазора. Должен иметь размерность N. Свойство имеет смысл только при задании
SetInitDistrib = "Да", а также DefineParam =
"Энтальпия"
Массив начальных температур элементов кольцевого
зазора. Должен иметь размерность N. Свойство имеет смысл только при задании
SetInitDistrib = "Да", а также DefineParam =
"Температура"
Энтальпия/Температура. Определяет способ, по
которому будет вычислена начальная энтальпия в элементах кольцевого зазора - либо по
указанной пользователем начальной энтальпии H0, либо энтальпия будет
подобрана таким образом, чтобы начальная температура теплоносителя в элементах
кольцевого зазора была равна указанной пользователем температуре T0.
Вычисления производятся при указанном начальном давлении по таблицам (или формулам)
свойств теплоносителя
Матрица начальных концентраций пассивных примесей
элементов кольцевого зазора. Должна иметь количество строк N. Свойство имеет
смысл только при задании SetInitDistrib = "Да"
Начальный расход в кольцевом зазоре. Скалярная
величина (принимается, что в начальный момент времени в кольцевом зазоре существует
стационарный процесс с постоянным расходом в каждом элементе), имеет смысл только
при задании SetInitDistrib = "Да"
параметры, имеющие размерность N, являются массивами и относятся к элементам
(ячейкам) зазора. Параметры, имеющие размерность N+1 - также массивы, относятся к
границам элементов зазора.
Матрица с концентрациями пассивных примесей в
каждом элементе зазора. Размерность NxC, где C - размерность
массива пассивных примесей в данном контуре (может быть нулевой, тогда и матрица
имеет нулевой размер, точнее N x 0)
Сумм. потери на трение в ребре, которому
принадлежит зазор, Па
_dPtrSumRebro
Сумма всех элементов параметров _dPtr всех
зазоров (или каналов, труб) данного ребра (ребро - совокупность всех каналов,труб,
кольцевых зазоров от одного узла до другого, в каждом ребре всегда минимум один
канал/труба/зазор)
Вычисленный коэффициент теплоотдачи от внутренней
стенки (при ее наличии) для каждого элемента зазора, с учетом текущей скорости
течения, типа и параметров теплоносителя, геометрических размеров зазора.
Размерность N
Вычисленный коэффициент теплоотдачи от
теплоносителя к внешней стенке (при ее наличии) для каждого элемента зазора, с
учетом текущей скорости течения, типа и параметров теплоносителя, геометрических
размеров зазора. Размерность N
Режим теплообмена, в соответствии с которым
вычисляются _Alfa1 и _Alfa2. Размерность N. Для теплоносителя
типа "Вода" возможны следующие режимы течения:
"0" - конвекция смеси неконденсирующийся газ - пар - жидкость;
"1" - конвекция при сверхкритическом давлении;
"2" - конвекция однофазной жидкости при докритическом давлении;
Рассогласование между _m1 и _m2 (при
корректном расчете и сходимости рассогласование должно быть близко к нулю).
Размерность N. Используется для отладки
Рассогласование между _h1 и _h2 (при
корректном расчете и сходимости рассогласование должно быть близко к нулю).
Размерность N. Используется для отладки
