Помощь студентам в учебе
РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ ВИБРАЦИОННОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ АЭС с РЕАКТОРОМ ВВЭР
|
Актуальность темы исследования. Между Россией и республикой Бангладеш заключён договор о сооружении на территории республики атомной электростанции с реакторами типа ВВЭР. Так как республика Бангладеш находится в сейсмически активной зоне, была поставлена задача выполнить анализ влияния сейсмических воздействий на процессы вибрации и другие теплофизические процессы с точки зрения обеспечения безопасности атомной электростанции. Работа состоит из нескольких разделов:
Первый раздел - это анализ сейсмической ситуации в республике Бангладеш и влияние сейсмических колебаний грунта на площадку будущей атомной электростанции.
Второй раздел - это анализ вибрационных характеристик, вызываемых или стимулируемых теплофизическими и гидродинамическими процессами, протекающими в оборудовании АЭС при нормальной эксплуатации и стойкости к изменениям при сейсмическом воздействии.
Третий раздел - влияние сейсмических воздействий на процессы, протекающие в первом контуре ядерной энергетической установки в случае возникновения сейсмических колебаний, влияния на поведение теплоносителя первого контура.
Одной из важнейших задач при эксплуатации объектов атомной энергетики является обеспечение безопасности и высокой надёжности АЭС.
Народная Республика Бангладеш (РБ) реализует на своей территории проект строительства двух блоков атомных электростанций, вырабатывающих 2,4 ГВт, которые будут введены в эксплуатацию в 2023 и 2024 годах под названием «Атомная электростанция Руппур» (РАЭС). Однако, регион расположения РБ всегда считался сейсмоопасным. Сейсмическое воздействие, характеризующееся низкочастотными колебаниями природного характера, потенциально может привести к разрушительным последствиям для энергоблока и рабочего состояния электростанции, воздействуя на присущие технологическому оборудованию низкочастотные колебания, имеющие техническую причину.
На электростанциях любого типа имеются многочисленные трубопроводы, в том числе с двухфазным течением теплоносителя.
Отличительной чертой двухфазных потоков является неустойчивость течения, вызывающая низкочастотные вибрации, приводящие к разрушению и выходу из строя трубопроводов со всеми вытекающими последствиями. На АЭС и ТЭС вибрация трубопровод с двухфазными вскипающими потоками превратилась в серьёзную проблему, затрудняющую в некоторых случаях эксплуатацию оборудования. Эта проблема затрагивает в основном вспомогательные трубопроводы, какими являются трубопроводы продувки (непрерывной и периодической) «растопочные» трубопроводы, служащие для отвода сконденсировавшегося пара в паропроводах при пуске энергоустановки и трубопроводы отборов пара и конденсатопроводы сепараторов пароперегревателей (СПП) и подогревателей высокого давления (ПВД).
Вибрации, связанные с течением пароводяной смеси, имеют место на паропроводах и трубопроводах РОУ и БРОУ при отсутствии хорошего дренирования конденсата пара. В прикладном аспекте снижение вибрации трубопроводов с двухфазными потоками позволяет повысить надёжность и ресурс трубопроводных систем, снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт, повысить к.п.д. и КИУМ АЭС. Однако, в настоящее время до сих пор отсутствуют надежные и технологичные системы снижения вибрации трубопроводов. Поэтому повышение надежной и безопасной эксплуатации трубопроводов, испытывающих проточные вибрационные воздействия, а также внедрение устройств для пассивно - управляемого снижения вибраций, является весьма актуальной задачей и имеет важное хозяйственное значение для энергетической и ряда других отраслей.
Степень разработанности темы исследования. Тема исследована в полном объеме для одного диаметра трубопровода, что подразумевает, с учетом теории подобия, дальнейшее распространение алгоритма исследований на любые трубопроводы и режимы двухфазного течения.
Объект исследования - низкочастотные колебания оборудования АЭС, в том числе вибрации в трубопроводах с двухфазным течением среды на объектах энергетики.
Предмет исследования - устройства для пассивного управления и снижения вибраций трубопроводов с двухфазным течением теплоносителя.
Цель работы: разработка эффективных устройств для снижения вибраций трубопроводов с двухфазным течением и повышение вибрационной и сейсмической стойкости тепломеханического оборудования АЭС.
Задачи исследования:
1. Анализ сейсмической обстановки в регионе размещения АЭС «Руппур» с потенциального воздействия на вероятное усиление виброперемещения трубопроводов с двухфазным потоком.
2. Создание экспериментальных стендов:
а) вибродиагностического с аппаратурой СД-12 М
б) лазерного с использованием РХУ-метода
в) установки для исследований вскипания перегретой жидкости
г) установки для исследования кипения жидкости в узких каналах.
3. Разработка и исследование эффективности пассивных устройств для снижения низкочастотных колебаний трубопроводов энергетического оборудования.
4. Анализ влияния низкочастотных колебаний на мгновенное вскипание перегретого теплоносителя в узком канале при отсутствии циркуляции (в результате сейсмического воздействия и аварийного отключения насосов).
Научная новизна. Выполненное исследование позволило получить следующие новые научные результаты:
- экспериментально исследованы закономерности возникновения вибраций после прохождения поворотных участков в трубопроводах при различных режимах течения двухфазных потоков. В частности, показано, что пассивные устройства (завихрители) снижают виброперемещение трубопровода на 25-40 %, при среднеквадратичном отклонении в ходе экспериментов 15-20%.
- разработаны рекомендации по конструированию устройств пассивного типа для управления гидродинамической структурой двухфазного потока с целью снижения вибраций трубопровода и повышения надежности эксплуатации, стойкости и ресурса АЭС в сейсмоопасных районах.
- получены новые экспериментальные данные о влиянии низкочастотных колебаний на вскипание теплоносителя в узком канале в отсутствие циркуляции.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость работы заключается в разработке алгоритмов исследования вставок - завихрителей и их испытания при различных режимах течения двухфазных сред.
- практически проведен и представлен анализ сейсмической опасности в районе строительства АЭС Руппур (Республика Бангладеш);
- созданы экспериментальные стенды для формирования различных режимов двухфазных течений и исследования устройств снижения вибраций трубопроводов;
- разработаны устройства- завихрители пассивного типа для управления (снижения) вибрациями в трубопроводах энергетического оборудования;
- разработаны рекомендаций по конструкции устройств пассивного типа для управления гидродинамической структурой двухфазного потока с целью снижения вибраций, возникающих при изменении направления движения теплоносителя в трубопроводе, что позволяет выполнять технологические мероприятия для снижения вибраций трубопроводов на предприятиях различных отраслей промышленности (помимо энергетики - в пищевой и химической).
Использование устройств пассивного типа для управления гидродинамикой потока позволяет снизить амплитуду виброперемещений трубопровода на 25-40%. При этом, как результат, сокращаются расходы на техническое обслуживание и ремонт, повышается ресурс и надежность оборудования, а также безопасность объекта в целом.
Методология и методы исследования. Экспериментальные исследования осуществлялись методом планируемого эксперимента, а в качестве методик применялись классические методики исследований двухфазных течений, методы анализа частотных спектров и температурных градиентов.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
- анализ сейсмической опасности при строительстве атомной электростанции на площадке АЭС Руппур (Республика Бангладеш);
- результаты экспериментального изучения вибраций после прохождения поворотных участков трубопровода при различных режимах течения двухфазного потока;
- исследование характеристик течения жидкости в трубопроводах с использованием РТУ-метода (лазерной велосимметрии);
- результаты экспериментов по влиянию устройств пассивного типа на управление гидродинамической структурой в поворотном участке и снижение вибро-перемещения трубопровода;
- результаты исследований вскипания перегретой жидкости в узких каналах.
Степень достоверности результатов исследования. подтверждается следующим: полученные в работе научные результаты базируются на классических теориях теплообмена и гидродинамики двухфазных сред; удовлетворительным соответствием результатов расчетов, полученных в ходе исследований, экспериментальным характеристикам, а также известным ранее экспериментальным и теоретическим данным других авторов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на
- международной конференции по вибрационным технологиям (Лиссабон, Португалия, сентябрь, 2018г.);
- научной конференции- саммите АТУРК (Екатеринбург, 2018, «Лучшая научная работа молодого ученого»);
- всероссийской конференции с международным участием «XXXIII Сибирский теплофизический семинар» (Новосибирск, 2017г.);
- конференция молодых ученых УралЭНИН (Екатеринбург, УрФУ,2017 г.);
- научной секции Всемирного фестиваля молодежи и студентов «Доступная космическая энергия будущего» (Сочи, Россия, 2017 г.);
- Международном конкурсе Российской государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» (видеопредставления молодых ученых 20 стран мира о развитии атомной энергетики в их странах; Диплом 3 степени от ГК «Росатом», Москва, 2017г);
- конференции молодых ученых. УралЭНИН, (Екатеринбург, УрФУ ,2016г.);
- XVII Школе молодых ученых «Безопасность критических инфраструктур и территорий», (Екатеринбург, УрО РАН, УрФУ, 2016г., 2018),
- конференции по науке и технологиям для молодых исследователей Уральского энергетического института, (Екатеринбург, УрФУ, 2015 г).
Личный вклад автора. Автором осуществлены:
- разработка и создание трех экспериментальных стендов;
- стенд для лазерной трассерной велосимметрии (с использованием РТУ- метода);
- экспериментальная установка для исследований вскипания перегретой жидкости;
- экспериментальный стенд для исследований влияния низкочастотных колебаний (например, при землетрясении) на вскипание перегретой жидкости в узком канале;
- реализация задач по подготовке и проведению экспериментов;
- проведение исследований характеристик разрабатываемых вставок на вибродиагностическом стенде с различными поворотными участками и вибродиагностическим оборудованием;
- обработка результатов экспериментов, разработка и патентная защита новой конструкции устройства пассивного типа для снижения вибраций трубопроводов;
- экспериментальное исследование эффективности различных устройств- завихрителей, выполненное с использованием метода лазерной велосимметрии (PIV-метод).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе 5 статей опубликовано в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ и Аттестационным советом УрФУ, включая 4 статьи - в изданиях, входящих в международные базы цитирования Web of Science и Scopus.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 5-ти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 156 страниц текста, 47 рисунков,7 таблиц, список литературы из 134 наименований.
Первый раздел - это анализ сейсмической ситуации в республике Бангладеш и влияние сейсмических колебаний грунта на площадку будущей атомной электростанции.
Второй раздел - это анализ вибрационных характеристик, вызываемых или стимулируемых теплофизическими и гидродинамическими процессами, протекающими в оборудовании АЭС при нормальной эксплуатации и стойкости к изменениям при сейсмическом воздействии.
Третий раздел - влияние сейсмических воздействий на процессы, протекающие в первом контуре ядерной энергетической установки в случае возникновения сейсмических колебаний, влияния на поведение теплоносителя первого контура.
Одной из важнейших задач при эксплуатации объектов атомной энергетики является обеспечение безопасности и высокой надёжности АЭС.
Народная Республика Бангладеш (РБ) реализует на своей территории проект строительства двух блоков атомных электростанций, вырабатывающих 2,4 ГВт, которые будут введены в эксплуатацию в 2023 и 2024 годах под названием «Атомная электростанция Руппур» (РАЭС). Однако, регион расположения РБ всегда считался сейсмоопасным. Сейсмическое воздействие, характеризующееся низкочастотными колебаниями природного характера, потенциально может привести к разрушительным последствиям для энергоблока и рабочего состояния электростанции, воздействуя на присущие технологическому оборудованию низкочастотные колебания, имеющие техническую причину.
На электростанциях любого типа имеются многочисленные трубопроводы, в том числе с двухфазным течением теплоносителя.
Отличительной чертой двухфазных потоков является неустойчивость течения, вызывающая низкочастотные вибрации, приводящие к разрушению и выходу из строя трубопроводов со всеми вытекающими последствиями. На АЭС и ТЭС вибрация трубопровод с двухфазными вскипающими потоками превратилась в серьёзную проблему, затрудняющую в некоторых случаях эксплуатацию оборудования. Эта проблема затрагивает в основном вспомогательные трубопроводы, какими являются трубопроводы продувки (непрерывной и периодической) «растопочные» трубопроводы, служащие для отвода сконденсировавшегося пара в паропроводах при пуске энергоустановки и трубопроводы отборов пара и конденсатопроводы сепараторов пароперегревателей (СПП) и подогревателей высокого давления (ПВД).
Вибрации, связанные с течением пароводяной смеси, имеют место на паропроводах и трубопроводах РОУ и БРОУ при отсутствии хорошего дренирования конденсата пара. В прикладном аспекте снижение вибрации трубопроводов с двухфазными потоками позволяет повысить надёжность и ресурс трубопроводных систем, снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт, повысить к.п.д. и КИУМ АЭС. Однако, в настоящее время до сих пор отсутствуют надежные и технологичные системы снижения вибрации трубопроводов. Поэтому повышение надежной и безопасной эксплуатации трубопроводов, испытывающих проточные вибрационные воздействия, а также внедрение устройств для пассивно - управляемого снижения вибраций, является весьма актуальной задачей и имеет важное хозяйственное значение для энергетической и ряда других отраслей.
Степень разработанности темы исследования. Тема исследована в полном объеме для одного диаметра трубопровода, что подразумевает, с учетом теории подобия, дальнейшее распространение алгоритма исследований на любые трубопроводы и режимы двухфазного течения.
Объект исследования - низкочастотные колебания оборудования АЭС, в том числе вибрации в трубопроводах с двухфазным течением среды на объектах энергетики.
Предмет исследования - устройства для пассивного управления и снижения вибраций трубопроводов с двухфазным течением теплоносителя.
Цель работы: разработка эффективных устройств для снижения вибраций трубопроводов с двухфазным течением и повышение вибрационной и сейсмической стойкости тепломеханического оборудования АЭС.
Задачи исследования:
1. Анализ сейсмической обстановки в регионе размещения АЭС «Руппур» с потенциального воздействия на вероятное усиление виброперемещения трубопроводов с двухфазным потоком.
2. Создание экспериментальных стендов:
а) вибродиагностического с аппаратурой СД-12 М
б) лазерного с использованием РХУ-метода
в) установки для исследований вскипания перегретой жидкости
г) установки для исследования кипения жидкости в узких каналах.
3. Разработка и исследование эффективности пассивных устройств для снижения низкочастотных колебаний трубопроводов энергетического оборудования.
4. Анализ влияния низкочастотных колебаний на мгновенное вскипание перегретого теплоносителя в узком канале при отсутствии циркуляции (в результате сейсмического воздействия и аварийного отключения насосов).
Научная новизна. Выполненное исследование позволило получить следующие новые научные результаты:
- экспериментально исследованы закономерности возникновения вибраций после прохождения поворотных участков в трубопроводах при различных режимах течения двухфазных потоков. В частности, показано, что пассивные устройства (завихрители) снижают виброперемещение трубопровода на 25-40 %, при среднеквадратичном отклонении в ходе экспериментов 15-20%.
- разработаны рекомендации по конструированию устройств пассивного типа для управления гидродинамической структурой двухфазного потока с целью снижения вибраций трубопровода и повышения надежности эксплуатации, стойкости и ресурса АЭС в сейсмоопасных районах.
- получены новые экспериментальные данные о влиянии низкочастотных колебаний на вскипание теплоносителя в узком канале в отсутствие циркуляции.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость работы заключается в разработке алгоритмов исследования вставок - завихрителей и их испытания при различных режимах течения двухфазных сред.
- практически проведен и представлен анализ сейсмической опасности в районе строительства АЭС Руппур (Республика Бангладеш);
- созданы экспериментальные стенды для формирования различных режимов двухфазных течений и исследования устройств снижения вибраций трубопроводов;
- разработаны устройства- завихрители пассивного типа для управления (снижения) вибрациями в трубопроводах энергетического оборудования;
- разработаны рекомендаций по конструкции устройств пассивного типа для управления гидродинамической структурой двухфазного потока с целью снижения вибраций, возникающих при изменении направления движения теплоносителя в трубопроводе, что позволяет выполнять технологические мероприятия для снижения вибраций трубопроводов на предприятиях различных отраслей промышленности (помимо энергетики - в пищевой и химической).
Использование устройств пассивного типа для управления гидродинамикой потока позволяет снизить амплитуду виброперемещений трубопровода на 25-40%. При этом, как результат, сокращаются расходы на техническое обслуживание и ремонт, повышается ресурс и надежность оборудования, а также безопасность объекта в целом.
Методология и методы исследования. Экспериментальные исследования осуществлялись методом планируемого эксперимента, а в качестве методик применялись классические методики исследований двухфазных течений, методы анализа частотных спектров и температурных градиентов.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
- анализ сейсмической опасности при строительстве атомной электростанции на площадке АЭС Руппур (Республика Бангладеш);
- результаты экспериментального изучения вибраций после прохождения поворотных участков трубопровода при различных режимах течения двухфазного потока;
- исследование характеристик течения жидкости в трубопроводах с использованием РТУ-метода (лазерной велосимметрии);
- результаты экспериментов по влиянию устройств пассивного типа на управление гидродинамической структурой в поворотном участке и снижение вибро-перемещения трубопровода;
- результаты исследований вскипания перегретой жидкости в узких каналах.
Степень достоверности результатов исследования. подтверждается следующим: полученные в работе научные результаты базируются на классических теориях теплообмена и гидродинамики двухфазных сред; удовлетворительным соответствием результатов расчетов, полученных в ходе исследований, экспериментальным характеристикам, а также известным ранее экспериментальным и теоретическим данным других авторов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на
- международной конференции по вибрационным технологиям (Лиссабон, Португалия, сентябрь, 2018г.);
- научной конференции- саммите АТУРК (Екатеринбург, 2018, «Лучшая научная работа молодого ученого»);
- всероссийской конференции с международным участием «XXXIII Сибирский теплофизический семинар» (Новосибирск, 2017г.);
- конференция молодых ученых УралЭНИН (Екатеринбург, УрФУ,2017 г.);
- научной секции Всемирного фестиваля молодежи и студентов «Доступная космическая энергия будущего» (Сочи, Россия, 2017 г.);
- Международном конкурсе Российской государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» (видеопредставления молодых ученых 20 стран мира о развитии атомной энергетики в их странах; Диплом 3 степени от ГК «Росатом», Москва, 2017г);
- конференции молодых ученых. УралЭНИН, (Екатеринбург, УрФУ ,2016г.);
- XVII Школе молодых ученых «Безопасность критических инфраструктур и территорий», (Екатеринбург, УрО РАН, УрФУ, 2016г., 2018),
- конференции по науке и технологиям для молодых исследователей Уральского энергетического института, (Екатеринбург, УрФУ, 2015 г).
Личный вклад автора. Автором осуществлены:
- разработка и создание трех экспериментальных стендов;
- стенд для лазерной трассерной велосимметрии (с использованием РТУ- метода);
- экспериментальная установка для исследований вскипания перегретой жидкости;
- экспериментальный стенд для исследований влияния низкочастотных колебаний (например, при землетрясении) на вскипание перегретой жидкости в узком канале;
- реализация задач по подготовке и проведению экспериментов;
- проведение исследований характеристик разрабатываемых вставок на вибродиагностическом стенде с различными поворотными участками и вибродиагностическим оборудованием;
- обработка результатов экспериментов, разработка и патентная защита новой конструкции устройства пассивного типа для снижения вибраций трубопроводов;
- экспериментальное исследование эффективности различных устройств- завихрителей, выполненное с использованием метода лазерной велосимметрии (PIV-метод).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе 5 статей опубликовано в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ и Аттестационным советом УрФУ, включая 4 статьи - в изданиях, входящих в международные базы цитирования Web of Science и Scopus.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 5-ти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 156 страниц текста, 47 рисунков,7 таблиц, список литературы из 134 наименований.
1. Сооружение АЭС «Руппур» - единственный способ радикального улучшения энергообеспечения Бангладеш в короткие сроки для наиболее сильного из потенциальных и близко расположенных очагов землетрясений (Мадупур), где интенсивность сейсмического воздействия на площадке АЭС не превышает 8 баллов по шкале MSK 64.
2. Анализ сейсмической ситуации для вопросов безопасности относительно планируемой площадки проекта атомной электростанции в Бангладеш продемонстрировал, что наибольшие воздействия на площадку размещения АЭС находятся в диапазоне периодов колебаний грунта от 0,1 до 10 сек, с пиками ускорений в диапазоне от 0,8- 2 сек; скоростей от 2 до 3 сек; перемещений от 2 до 8, что свидетельствует о потенциально опасном низкочастотном характере воздействия на расположенные на площадке объекты.
3. Разработаны и внедрены 4 экспериментальных стенда для исследования воздействия низкочастотных колебаний (имитация землетрясения) на состояние трубопроводов энергетического оборудования.
- вибродиагностический стенд;
- лазерный стенд цифровой трассерной визуализации- PIV Метод;
- экспериментальный стенд исследования влияния низкочастотного воздействия на процесс вскипания теплоносителя в объеме;
- экспериментальный стенд исследований поведения перегретой жидкости в узком канале.
4. Исследованы спектры виброхарактеристик (виброперемещения
виброускорения, виброскорости) трубопроводов при различных режимах течения двухфазного потока с использованием разных типов завихрителей. Получены результаты, характеризующие эффект использования завихрителей в трубопроводах с двухфазным течением: снижение виброперемещения до 25-40% при среднеквадратичной ошибке 15%.
5. С помощью лазерного сканирования (PIV-метод) получены распределения скоростей в прямолинейных и различных поворотных участках трубопровода, определены условия вихреобразования и возникновения градиента давлений на внешние и внутренние стенки в поворотных участках, что дает возможность верификации расчетных моделей при решении задачи пассивного управления (снижения) виброперемещения трубопроводов энергетического оборудования и повышения надежности и безопасности эксплуатации его в целом.
6. Экспериментальные исследования показали, что низкочастотные ударные воздействия ведут к интенсивному кавитационному вскипанию перегретого теплоносителя (воды), причем уровень перегрева зависит от размера каналов, содержащих жидкость.
7. В результате температурных измерений перегретой жидкости во время экспериментов, направленных на определение воздействия ударов на процесс вскипания показано, что при отсутствии циркуляции теплоносителя максимальный перегрев соответствовал температуре 108 °С (на 8 градусов выше температуры кипения), а для исследований вскипания перегретой жидкости в узком канале соответствовал температуре 103 °С (на 3 градуса выше температуры кипения). В обоих случаях низкочастотные воздействия (потенциальные землетрясения) приводили к снижению температуры вскипания теплоносителя, что характеризует возрастание опасности в случае землетрясения и требует применения дополнительных устройств для снижения виброперемещений оборудования и трубопроводов.
2. Анализ сейсмической ситуации для вопросов безопасности относительно планируемой площадки проекта атомной электростанции в Бангладеш продемонстрировал, что наибольшие воздействия на площадку размещения АЭС находятся в диапазоне периодов колебаний грунта от 0,1 до 10 сек, с пиками ускорений в диапазоне от 0,8- 2 сек; скоростей от 2 до 3 сек; перемещений от 2 до 8, что свидетельствует о потенциально опасном низкочастотном характере воздействия на расположенные на площадке объекты.
3. Разработаны и внедрены 4 экспериментальных стенда для исследования воздействия низкочастотных колебаний (имитация землетрясения) на состояние трубопроводов энергетического оборудования.
- вибродиагностический стенд;
- лазерный стенд цифровой трассерной визуализации- PIV Метод;
- экспериментальный стенд исследования влияния низкочастотного воздействия на процесс вскипания теплоносителя в объеме;
- экспериментальный стенд исследований поведения перегретой жидкости в узком канале.
4. Исследованы спектры виброхарактеристик (виброперемещения
виброускорения, виброскорости) трубопроводов при различных режимах течения двухфазного потока с использованием разных типов завихрителей. Получены результаты, характеризующие эффект использования завихрителей в трубопроводах с двухфазным течением: снижение виброперемещения до 25-40% при среднеквадратичной ошибке 15%.
5. С помощью лазерного сканирования (PIV-метод) получены распределения скоростей в прямолинейных и различных поворотных участках трубопровода, определены условия вихреобразования и возникновения градиента давлений на внешние и внутренние стенки в поворотных участках, что дает возможность верификации расчетных моделей при решении задачи пассивного управления (снижения) виброперемещения трубопроводов энергетического оборудования и повышения надежности и безопасности эксплуатации его в целом.
6. Экспериментальные исследования показали, что низкочастотные ударные воздействия ведут к интенсивному кавитационному вскипанию перегретого теплоносителя (воды), причем уровень перегрева зависит от размера каналов, содержащих жидкость.
7. В результате температурных измерений перегретой жидкости во время экспериментов, направленных на определение воздействия ударов на процесс вскипания показано, что при отсутствии циркуляции теплоносителя максимальный перегрев соответствовал температуре 108 °С (на 8 градусов выше температуры кипения), а для исследований вскипания перегретой жидкости в узком канале соответствовал температуре 103 °С (на 3 градуса выше температуры кипения). В обоих случаях низкочастотные воздействия (потенциальные землетрясения) приводили к снижению температуры вскипания теплоносителя, что характеризует возрастание опасности в случае землетрясения и требует применения дополнительных устройств для снижения виброперемещений оборудования и трубопроводов.