Двофазна струјања са фазним прелазом

ID: 0325
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Стевановић Д. Владимир
извођачи: Миливојевић С. Сања, Стевановић Д. Владимир
контакт особа: Стевановић Д. Владимир
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени+усмени
катедра: катедра за термоенергетику

извођења

циљ

Стицање академских знања о облицима двофазних струјања, механизмима транспортних процеса у двофазном току, интензитету испаравања и кондензације и методама прорачуна двофазних струјања у оквиру пројектовања, сигурносних анализа и дефинисања радних услова и оперативних процедура погона енергетских постројења.

исход

Студенти се оспособљавају да самостално симулирају и анализирају двофазна струјања течности и гаса са или без фазног прелаза у оквиру пројектовања енергетских постројења, анализа сигурности, дијагностике радних услова, дефинисања радних услова и оперативних процедура погона итд.

садржај теоријске наставе

Облици двофазних струјања и њихово предвиђање коришћењем мапа струјања. Моделирање двофазних струјања применом вишефлуидних модела и одговарајућих конститутивних корелација за прорачун транспортних процеса на разделним површинама фаза. Механизми промене притиска у двофазном току и методе прорачуна. Појава "потапања" при супротносмерном струјању течности и гаса. Кључање у великим запреминама течности и у струјном каналу. Механизми кризе размене топлоте и методе предвиђања. Кондензација чистих пара и кондензација у присуству некондензујућих гасова. Брзина простирања звучних таласа у двофазном току. Критично истицање двофазне мешавине. Нумеричке методе за решавање модела двофазног струјања. Прорачун струјних и термичких параметара двофазног струјања у компонентама енергетских и процесних постројења.

садржај практичне наставе

Одређивање параметара двофазног струјања: масени удео паре, проточни масени удео паре, енергетски удео паре, запремински удео паре, густина двофазне мешавине, привидна брзина, масени флукс двофазног тока, фактор клизања, дрифт брзина. Коришћење емпиријских корелација за одређивање запреминског удела паре, фактора клизања и дрифт брзине. Утицај нивоа притиска на струјне параметре двофазног тока. Механизми и прорачун промене притиска у двофазном току. Развој вишефлуидних модела двофазног струјања: билансне једначине, моделирање транспортних процеса на разделним површинама фаза, методе решавања. Прорачун двофазних струјања и параметара двофазне мешавине на примеру неке од енергетских или процесних компоненти, као што су: испаривачки канал, кондензација у цеви, размењивачи топлоте са фазним прелазом, испаривачи, генератори паре са великом воденом запремином, екранске цеви котла, кондензатори, судови за одржавање притиска, напојни резервоари, добош котла, акумулатор паре, цевоводи и др.

услов похађања

Пожељни су положени испити из Термодинамике, Механике флуида, Нумеричких метода.

ресурси

Писани изводи са предавања. Рачунарска опрема - КИО, Компјутерски програми за прорачуне двофазних струјања у цевоводима, судовима под притиском и размењивачима топлоте са испаравањем или конденѕацијом око цеви у снопу - ИАС, расположиво у Лабораторији за нуклеарне електране.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 15
лабораторијске вежбе: 15
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 5
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 5
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 35
лабораторијска вежбања: 30
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

литература

Стевановић, В., Писани изводи са предавања, Машински факултет, Београд, 2010. ; Whalley, P.B., Two-Phase Flow and Heat Transfer, Oxford University Press, Oxford, 1996.; Wallis, G.B., One-Dimensional Two-Phase Flow, McGraw-Hill, New York, 1969. ; Clift, R., Grace, J.R., Weber, M.E., Bubbles, Drops and Particles, Academic Press, New York, 1978.; Delhaye, J.M., Giot, M., Rietmuller, M.L., Thermalhydraulics of Two-Phase Systems for Industrial Design and Nuclear Engineering, McGraw-Hill, 1981.;