Методики определения метастабильных параметров пара при неравновесном расширении потока в проточной части паровой турбины

Abstract

Рассмотрены два способа расчета параметров состояния пара в метастабильной области. Первый подход основан на решении системы дифференциальных уравнений для двухмерного неравновесного расширения потока влажного пара. Данный метод позволяет рассчитывать стационарные и нестационарные потоки влажного пара, определять газодинамические параметры, влажность и переохлаждение в любой момент времени в любой точке расчетной области. Второй, упрощенный способ расчета, основан на вычислении термодинамических свойств воды и водяного пара на базе Международной системы уравнений IAPWS-IF97 и IAPWS-95. Приведено сравнение результатов, полученных по этим методикам на тестовом примере.

Розглянуто два способи розрахунків параметрів стану пари в метастабільній області. Перший підхід ґрунтується на розв΄язанні системи диференціальних рівнянь для двовимірного нерівноважного розширення потоку вологої пари. Даний метод дозволяє розраховувати стаціонарні і нестаціонарні потоки вологої пари, визначати газодинамічні параметри, вологість та переохолодження в будь-який час в будь-якій точці розрахункової області. Другий, спрощений спосіб розрахунку, ґрунтується на обчисленні термодинамічних властивостей води й водяної пари на базі Міжнародної системи рівнянь IAPWS-IF97 та IAPWS-95. Наведене порівняння результатів, отриманих за цими методиками на тестовому прикладі.

Two computational techniques to define metastable steam parameters are considered. First technique is based on decision of two-dimensional differential equations system for no equilibrium wet steam flow expansion. This technique allow to calculate stationary and no stationary flows of wet steam, to define aerodynamic parameters, wetness and overcooling in each time for each point of calculating region. Second, simplified technique is based on calculating of thermodynamic properties of water and water steam, using International equations system IAPWS-IF97 and IAPWS-95. Compare of the test results, obtained with these two techniques, is shown.