Использование струйных аппаратов в системах безопасности АЭС

1. Использование струйных аппаратов в системах безопасности АЭС Выполнено в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по Соглашению №14.В37.21.0151 Москва 2013 Кафедра АЭС НИУ МЭИ

2. СОДЕРЖАНИЕ • Классификация струйных аппаратов • Использование струйных аппаратов в схемах АЭС • Схема расхолаживания активной зоны канального реактора с использованием инжектора конденсационного типа • Схема расхолаживания активной зоны кипящего реактора с использованием сепарационного парожидкостного насоса • Организация циркуляции теплоносителя в контурах кипящих реакторов • Контур циркуляции с инжектором–конденсатором и струйными насосами • Система пассивного отвода тепла на базе инжектора–конденсатора • Система безопасности на основе агрегата «электронасос-струйный насос» • Расчет струйных аппаратов • Газодинамические функции • Расчет струйных насосов • Расчет водовоздушныхэжекторов • Расчет водовоздушныхинжекторов • Расчет пароводяных инжекторов (с цилиндрической камерой смешения) • Анализ эффективности струйных аппаратов • Список литературы

3. Классификация струйных аппаратов СТРУЙНЫЙ АППАРАТ - устройство, в котором осуществляется процесс инжекции, заключающийся в передаче кинетической энергии одного потока другому потоку путем непосредственного контакта (смешения). I – рабочее сопло; II – пассивное сопло; III – камера смешения; IV – диффузор Рисунок 1.1 – Схема струйного аппарата

4. По агрегатному состоянию взаимодействующих сред струйные аппараты делятся на три группы: • аппараты, в которых агрегатное состояние рабочей и инжектируемой сред одинаково (например газо-, паро- и водоструйные компрессоры, эжекторы, инжекторы, струйные насосы); • аппараты, в которых рабочий и инжектируемый потоки находятся в разных агрегатных состояниях, не изменяющихся в процессе их смешения (например водовоздушные эжекторы, струйные аппараты для пневмотранспорта и гидротранспорта); • аппараты с изменяющимся агрегатным состоянием сред (например пароводяные инжекторы, струйные подогреватели). • По упругости (сжимаемости) взаимодействующих сред струйные аппараты делятся на: • аппараты, в которых обе среды (рабочая и инжектируемая) упруги; • аппараты, в которых одна из сред упруга; • аппараты, в которых обе среды не упруги. • По степени сжатия и степени расширения равнофазные струйные аппараты для упругих сред можно классифицировать следующим образом: • аппараты с большой степенью расширения и умеренной сте­пенью сжатия (газо­струйные или пароструйные компрессоры); • аппараты с большой степенью расширения и большой степеньюсжатия (газоструйные или пароструйные эжекторы); • аппараты с большой степенью расширения и малой степенью сжатия (газоструйные или пароструйные инжекторы).

5. Разнофазные струйные аппараты в зависимости от упругих свойств взаимодействующих сред также можно разделить на три типа: • аппараты с упругой рабочей и неупругой инжектируемой средами (например пневмотранспортные струйные аппараты, где газ инжектирует сыпучее твердое тело или жидкость); • аппараты с неупругой рабочей и упругой инжектируемой средами (например водо-воздушные эжекторы); • аппараты, в которых обе среды неупругие (например аппараты для гидротранспорта твердых сыпучих тел, в которых жидкость инжектирует сыпучее твердое тело). • Струйные аппараты, в которых полностью изменяется агрегатное состояние одного из взаимодействующих потоков, можно разделить на два типа: • аппараты, в которых рабочей средой является пар, а инжектируемой — жидкость (парожидкостные инжекторы); • аппараты, в которых рабочей средой является жидкость, а инжектируемой — пар (струйные по­догреватели).

6. Классификация струйных аппаратов [1]

7. 2. Использование струйных аппаратов в схемах АЭС Область применения • Пароструйные и водоструйные эжекторы для отсоса паровоздушной смеси из конденсаторов. • Струйные насосы-дозаторы для приготовления химических растворов заданной концентрации. • Бустерные вспомогательные насосы. • Струйные насосы в контуре циркуляции кипящих реакторов. • Достоинства струйных аппаратов: • Простота конструкции. • Надежность работы. • Возможность установки втруднодоступных местах. • Отсутствие необходимости постоянного обслуживания. • Недостатки струйных аппаратов: • Низкий КПД. • Небольшие создаваемыенапоры. • Необходимость наличияисточника более высокогодавления.

8. Схема расхолаживания активной зоны канального реактора с использованием инжектора конденсационного типа (проект) [2, 3] 1 – реактор;2 – сепаратор;3 – турбогенератор;4 – термонасос;5 – разгонное сопло;6 – камера смешения;7 – питательный насос;8 – деаэратор;9 – диффузор. Рисунок 2.1 - Принципиальная схема контура многократной принудительной циркуляции канального реактора с термонасосом (с конденсацией паровой фазы питательной воды) В этой схеме тепловая энергия, заключенная в кипящей воде или паре преобразуется в энергию прокачки теплоносителя через контур. Этот принцип ранее предложен в [4] для циркуляции рабочего тела ( жидкого металла ) в МГД генераторах.

9. Схема расхолаживания активной зоны кипящего реактора с использованием сепарационного парожидкостного насоса (проект) [5, 6, 7] 1 – активная зона;2 – СПЖН;3 – разгонное сопло;4 – поверхность динамического сепаратора;5 – захватывающая щель;6 – паровой диффузор;7 – водяной диффузор;8 – доосушитель. Рисунок 2.2 - Контур циркуляции кипящего реактора с сепарационным парожидкостным насосом (СПЖН) Отсутствие электропривода, вращающихся частей, простота изготовления СПЖН являются существенными преимуществами этой схемы. Исследования этой схемы на воздуховодяной смеси [8, 9] показали, что можно добиться сепарации газовой фазы до 90%.

10. 1-2 – разгон в сопле; 2-4 – конденсация питательной водой образовавшейся паровой фазы; 4-5 – торможение в диффузоре; 5-1 – нагрев жидкости в реакторе. 1-2 – разгон в сопле; 2-3 – сепарация паровой фазы; 2-4 – сепарация жидкой фазы; 4-5 – торможение в диффузоре; 5-1 – нагрев и испарение в реакторе. Рисунок 2.3 – Термодинамический цикл термонасоса с конденсацией паровой фазы Рисунок 2.4 - Термодинамический цикл СПЖН в кипящем реакторе

11. Организация циркуляции теплоносителя в контурах кипящих реакторов В практике реакторостроения ведущих зарубежных фирм (Дженерал Электрик – США, АЕG и КSB-Германия) в схеме контура многократной принудительной циркуляции (МПЦ) кипящих реакторов стала классической смешанная схема циркуляции [10, 11]. 1 - сопло системы разбрызгивания воды; 2 - пароосушитель; 3 - парогенераторы; 4 - вход питательной воды; 5 - разбрызгиватель питательной воды; 6 - трубопровод системы разбрызгивания воды в активной зоне; 7 - кожух активной зоны; 8 - направляющая лопатка; 9 - плита активной зоны; 10 - выход циркулирующей воды; 11 - опорная юбка корпуса реактора; 12 - внутриреакторные датчики; 13 - приводы стержней регулирования; 14 - вход воды в водоструйный насос; 15 - топливные кассеты; 16 - водоструйный насос; 17 - верхняя направляющая конструкция; 18 - разбрызгиватель воды в активной зоне; . 19 - вход воды системы впрыска низкого давления; 20 - выход воды системы впрыска; 21 - выход пара Рисунок 2.5 - Конструкция реактора типа BWR/6, спроектированного фирмой General Electric для АЭС в Grand Gulf

12. В реакторе АЭС в Grand Gulf циркуляция теплоносителя через активную зону осуществляется струйными насосами, установленными по периметру активной зоны. Рабочая среда к соплам струйных насосов подается внешними электронасосами в количестве 1/3 общего расхода через контур МПЦ. Для уменьшения вероятности запаривания струйных насосов под уровень подается вода питательными насосами от деаэраторов. Преимущества этой схемы по сравнению с обычной (с главными циркуляционными насосами) заключаются в уменьшении габаритов внешнего контура МПЦ за счет уменьшения числа дорогостоящих ГЦН и, естественно, уменьшения затрат электроэнергии на циркуляцию теплоносителя. В развитие смешанной схемы авторами [12] предложена схема (рисунок 2.6), исключающая полностью ГЦН. В соответствии с рисунком питательные насосы 9 падают все количество питательной воды, равное паропроизводительности реакторной установки к рабочим соплам струйных циркуляционных насосов (СЦН) 3, установленным также внутри корпуса по периметру активной зоны. Ускоренная в соплах рабочая жидкость подсоединяет прошедшую через сепараторы воду при параметрах насыщения в количествах, определяемых кратностью циркуляции. Смесь после струйных насосов подается в активную зону. Образовавшаяся в активной зоне паровая фаза отделяется от циркулирующей воды в сепараторе первой ступени 4, и пройдя сепараторы осушители 5 направляется в турбину, а жидкая фаза вновь поступает на вход в СЦН. Основными преимуществами данной схемы по сравнению со смешанной являются: - отсутствие ГЦН, что снижает габариты и стоимость установки в целом; - использование в схеме питательных насосов с паровым приводом позволяет обеспечить аварийной расхолаживание реакторной установки при отключении трансформаторов собственных нужд. Внешняя водяная петля с расширителем 11 используется в процессе аварийного останова реактора, причем врезка в корпус реактора во избежание обезвоживания осуществляется на отметке ниже уровня над активной зоной.

13. 1 – активная зона; 2 – СЦН; 3 – рабочее сопло СЦН; 4 – сепаратор первой ступени; 5 – сепаратор-осушитель; 6 – турбогенератор; 7 – конденсатор; 8 – деаэратор; 9 – питательный турбонасос; 10 – коллектор; 11 – расширитель. Рисунок 2.6 - Струйный циркуляционный насос в контуре МПЦ кипящего реактора корпусного типа (схема ПН-СЦН)

14. Контур циркуляции с инжектором–конденсатором и струйными насосами Впервые на возможность использования инжектора в качестве побудителя циркуляции в кипящем реакторе корпусного типа указывается в [13]. На рисунке 2.7 представлена схема циркуляции теплоносителя с использованием инжектора и струйного насоса. 1 – инжектор; 2 – подвод питательной воды; 3 – рабочее сопло струйного насоса; 4 – камера смешения струйного насоса; 5 – активная зона реактора Рисунок 2.7 – Циркуляционная система с термо- и струйным насосам установленным в корпусе реактора

15. Отметим, что схема по рисунку 2.7 не лишена недостатков, а именно, существует проблема связанная с запуском инжектора. В этом плане схему по рисунку 2.8 [14] следует считать дальнейшим развитием вышеприведенной схемы. 1 – реактор; 2 – парогенератор; 3 – инжектор; 4 – струйный насос; 5 – водоохладитель; 6 – обратный клапан; 7 – линия кипящей воды на инжектор; 8 – линия охлаждающей воды (пассивной) на инжектор; 9 – пусковая линия; 10 – линия пассивной (кипящей) воды на струйный насос; 11 – линия к турбоагрегату; 12 – напорная линия. Рисунок 2.8 – Контур циркуляции энергетической установки с инжектором и струйным насосом

16. Рассмотрим кратко работу энергетической установки, изображенной на рисунке 2.8.Пуск и разогрев реактора до определенной мощности должны производится в режиме естественной циркуляции. С мощности реактора, когда массовое паросодержание достигнет величины (UМИН – минимальное значение коэффициента инжекции, при котором возможна устойчивая работа инжектора), представляется возможность запустить инжектор сбросом массы в емкость атмосферного типа с помощью пусковой линии 9. После запуска инжектора с закрытием линии 9 инжектор служит источником рабочей среды высокого давления для струйного насоса 4, осуществляющего циркуляцию теплоносителя через реактор в принудительном режиме. В этой схеме в случае обесточивания трансформаторов собственных нужд, предусмотрена линия рециркуляции с водоохладителем 5 и обратным клапаном 6.

17. Система пассивного отвода тепла на базе инжектора–конденсатора (проект) [15] Одной из проектных аварий,рассматриваемых в соответствии с требованиями безопасности АЭС является авария, связанная с обесточиванием ГЦН. Для отвода тепла от парогенерирующего оборудования в этом случае предлагается пассивная система на базе инжектора-конденсатора (СПОТ-ИК). Принципиальные схемы такой системы для АЭС с реакторами ВВЭР показаны на рисунке 2.9.Рабочей средой инжектора по схеме №1 является сухой пар, а по схеме №2 кипящая вода. Пассивной средой в обоих случаях является кипящая вода, охлажденная в теплообменнике 4 до соответствующей температуры. В режиме нормальной работы энергоблока система должна находиться в режиме ожидания аварии. На этапе запуска системы открывается обратный клапан 5 и рабочая и пассивная среды из парогенератора сбрасываются через инжектор в пусковую емкость 6. В процессе заполнения емкости запускается в работу инжектор, а по достижении в емкости давления большего давления в парогенераторе на величину гидравлического сопротивления контура расхолаживание остановленного реактора осуществляется в режиме принудительной циркуляции с помощью инжектора. 1 – реактор; 2 – парогенератор; 3 – инжектор; 4 – водоохладитель;5 – быстродействующий клапан; 6 – пусковая емкость; 7 – обратный клапан; 8 – электронасос Рисунок 2.9 – Принципиальная схема СПОТ-ИК на случай аварии с обесточиванием электронасоса

18. Система безопасности на основе агрегата «электронасос-струйный насос» В новых проектах АЭС (АЭС-2006, ВВЭР-ТОИ) в системе аварийного и планового расхолаживания первого контура реакторной установки планируется использовать агрегат «насос-эжектор», который представляет собой соединение насоса высокого давления и водо-водяного эжектора, устанавливаемого на напорной стороне насоса, рисунок 2.10. Предполагается, что в аварийных условиях в случае высокого давления в первом контуре (от 8 до 2 МПа) будет работать только насос высокого давления, а при снижении давления ниже 2 МПа в работу также включится эжектор, увеличивая расход подаваемой воды, что соответствует режиму работы насоса САОЗ низкого давления. 1 – реактор; 2 – бассейн выдержки отработанного топлива; 3 – парогенератор;4 – электронасос; 5 – водоохладитель; 6 – электронасос; 7 – струйный насос Рисунок 2.10 – Принципиальная схема системы аварийного расхолаживания первого контура и бассейна выдержки отработанного топлива

19. 3. Расчет струйных аппаратов Процессы, характерные для всех без исключения струйных аппаратов, описываются тремя законами: сохранения энергии где hр, hн, hс – энтальпия рабочего и инжектируемого потоков до аппарата и смешанного потока после аппарата, кДж/кг; u=Gн/Gр – коэффициент инжекции, т.е. отношение массового расхода инжектируемого потока к массовому расходу рабочего потока; сохранения массы где Gр, Gн, Gс – массовые расходы рабочего, инжектируемого и смешанного потоков, кг/с; сохранения импульса где Iр, Iн, - импульс рабочего и инжектируемого потоков во входном сечении камеры смешения, Н;Iс – импульс смешенного потока в выходном сечении камеры смешения, Н; – интеграл импульса по боковой поверхности камеры смешения, для цилиндрической камеры смешения равен нулю.

20. Импульс потока в любом сечении: • где G – массовый расход, кг/с;  – скорость, м/с; p – давление, Па; f – сечение, м2. • В зависимости от свойств и условий взаимодействия рабочего и инжектируемого потоков в струйных аппаратах возникает ряд дополнительных процессов, которые специфичны только для аппаратов определенного типа. Эти процессы существенно отражаются в работе аппаратов данного типа и должны учитываться при их расчете. • В большинстве случаев при расчете струйных аппаратов решаются следующие две задачи: • определение достижимого коэффициента инжекции u при заданных параметрах рабочего (pр, Тр или рр, hр) и инжектируемого (pн, Тнили рн, hн) потоков перед аппаратом и заданном давлении на выходе рс; • определение достижимого давления на выходе рс при заданных параметрах рабочего и инжектируемого потоков перед аппаратом и заданном коэффициенте инжекции u.

21. Газодинамические функции При расчете струйных аппаратов широко используются газодинамические функции. Газодинамические функции связывают термодинамические параметры потока (температуру, давление, плотность и др.) с его приведенной скоростью, т.е. отношением скорости потока при его адиабатном течении к критической скорости: =а/а*. Наиболее часто используются следующие газодинамические функции: функция () – относительная температура, т.е. отношение абсолютной температуры Т изоэнтропно движущегося газа в данном сечении к абсолютной температуре торможения Т0 функция П() – относительное давление, т.е. отношение давления p изоэнтропно движущегося газа в данном сечении к давлению торможения p0

22. функция () – относительная плотность, т.е. отношение плотности  изоэнтропно движущегося потока в данном сечении к его плотности 0 в заторможенном состоянии функция () – относительный удельный объем, т.е. отношение удельного объема  изоэнтропно движущегося потока в данном сечении к удельному объему 0 заторможенного потока функция q() – приведенная массовая скорость, т.е. отношение массовой скорости а, кг/(м2с), изоэнтропно текущего потока в данном сечении к массовой скорости этого потока а**, кг/(м2с), в критическом сечении

23. Расчет струйных насосов Рисунок 3.1 – Принципиальная схема струйного насоса Зависимости для расчета достижимых параметров и оптимального отношения сечений струйных насосов могут быть выведены на основе уравнения характеристики этих аппаратов. При заданном значении Pр=(Рр-Рн) и заданном коэффициенте инжекции и оптимальное отношение сечений f3/fP1соответствует мак­симальному значению перепада давлений Pcили P3, развиваемого струйным насосом.

24. Уравнение характеристики струйного насоса: где fP1, fН2, f3 – площадь выходного сечения рабочего сопла, инжектируемого потока во входном сечении камеры смешения, выходного сечения камеры смешения, м2; H, P, C – удельный объем инжектируемой, рабочей и смешанной среды, м3/кг; 1, 2, 3, 4 – коэффициент скорости рабочего сопла, камеры смешения, диффузораивходного участка камеры смешения; u – коэффициент инжекции; РС=РС-РН, РР=РР-РН. На основании уравнения характеристики струйного насоса и из условия dpC/d(fP1/f3)=0 находиться оптимальное отношение сечений для струйных насосов с диффузором: где Величиной n предварительно задаются, а затем уточняют по найденному значению f3/fP1. Путем подстановки найденной величины (f3/fP1)опт в уравнение характеристики насоса находят достижимый перепад давления РС струйного насоса.

25. Расчет водовоздушных эжекторов В водовоздушных эжекторах (рисунок 3.2) рабочей (эжектирующей) средой служит вода, подаваемая под давлением к суживающемуся соплу 1, на выходе из которого она приобретает большую скорость. Вытекающая из сопла в приемную камеру 3 струя воды увлекает с со­бой поступающие через патрубок 2 в камеру воздух или паровоздуш­ную смесь, после чего поток попадает в камеру смешения 4 и диффу­зор 5, где и происходит повышение давления. При отсасывании водоструй­ными эжекторами паровоздуш­ной смеси содержащийся в пос­ледней пар конденсируется, вследствие чего сжатию в камере смешения подвергается, как и в случае отсасывания сухого воз­духа, водовоздушная смесь. При работе водовоздушного эжектора масса инжектируемого воздуха значительно меньше массы рабочей воды и не может поэтому в какой-либо степени изменить скорость струи рабочей воды. Применение в дан­ном случае уравнения импульсов для взаимодействующих потоков, как это делается при выводе расчетных уравнений для однофаз­ных аппаратов, приводит к значениям достижимого коэффициента инжекции, в несколько раз превышающим опытные. Поэтому пред­ложенные до настоящего времени различными авторами методы рас­чета водовоздушных эжекторов представляют собой по существу эмпирические формулы, позволяющие получить результаты, более или менее приближающиеся к опытным данным. Рисунок 3.2 – Схема водовоздушного эжектора

26. Экспериментальные исследования водовоздушных эжекторов по­казали, что при изменении в широких пределах параметров работы эжектора (давления рабочей, инжектируемой, сжатой сред, массо­вого расхода воздуха) сохраняется достаточно стабильным объемный коэффициент инжекции. Поэтому в ряде методик расчета водовоздуш­ных эжекторов предлагаются формулы для определения объемного коэффициента инжекции u0=VВ/VР где VВ— объемный расход инжектируемой среды; VР — объемный расход рабочей среды. На основании результатов испытаний водовоздушного эжектора с одноструйным соплом и цилиндрической камерой смешения длиной около 10 калибров было предложено использовать для расчета водо­воздушного эжектора формулы для струйного насоса, в которых массовый коэффициент инжекции и заменен объемным и0,скорость эжектируемой среды равна нулю, удельные объемы рабочей и сжатой сред одинаковы [16]. При этих условиях формулы для рас­чета водовоздушного эжектора принимают следующий вид: достижимый объемный коэффициент инжекции: где PP=PP – PН - располагаемый перепад давлений рабочей воды; РС= РС - РН - перепад давлений, создаваемый эжектором; РР, РН, РС - давления рабочей, инжектируемой и сжатой сред. Для расчетов можно принимать К= 0,85;

27. отношение сечений камеры смешения и сопла f3/fP1определяется по уравнению: уравнение характеристики водовоздушного эжектора при условии P2=PН, чему отвечает fН= и соответственно fР1/fН2=0: где fP1, f3 – площадь выходного сечения рабочего сопла, выходного сечения камеры смешения, м2; 1, 2, 3 – коэффициент скорости рабочего сопла, камеры смешения, диффузора; u0 – объемный коэффициент инжекции; РС=РС-РН, РР=РР-РН.

28. Расчет водовоздушных инжекторов Для всех типов струйных аппаратов при работе их в оптимальном режиме с увеличением величины основного геометрического пара­метра f3/fP1увеличивается коэффициент инжекции и снижается создаваемый аппаратом напор. Одним из условий работы водовоздушного эжектора в оптималь­ном режиме является образование в камере смешения однородной по сечению водовоздушной эмульсии. Этому способствует увеличение длины камеры смешения и числа струй ра­бочей среды, поступающих в камеру смешения. Для создания в водовоздушномэжекторе очень малых перепадов давлений PC, изме­ряемых миллиметрами или десятками миллиметров водяного столба (десятками или сотнями Паскалей), и получения объемных коэффи­циентов инжекции, измеряемых десятками и сотнями, требуются очень большие значения f3/fP1.При этом однородная эмульсия с по­мощью обычных сопл, создающих сплошные струи, не может быть получена. Для этой цели применяются форсунки, позволяющие получить диспергированную струю, т. е. струю в виде факела, состоя­щего из мелких капель. Струйные аппараты, работающие в этом диа­пазоне параметров, в соответствии с принятой в первом разделе классификацией можно назвать водовоздушными инжекторами. Методика расчета водовоздушныхинжекторов [17, 18] является достаточно сложной и для практической реализации требует применения ЭВМ. Экспериментальные исследования водовоздушных инжекторов, про­веденные в Ярославском политехническом институте [17] и во ВТИ [19], позволили предложить для ориентировочных инженерных рас­четов этих аппаратов следующие формулы.

29. Уравнение характеристики водовоздушного инжектора с задан­ными геометрическимиразмерами f3 / fP1: В частных случаях: при u0=0 при РС/РР = 0 Оптимальное значение f3 / fP1: Достижимый коэффициент инжекции:

30. Расчет пароводяных инжекторов (с цилиндрической камерой смешения) В пароводяных инжекторах осуществляется повышение давления жидкости за счет кинетической энергии струи пара, который в про­цессе смешения с жидкостью полностью конденсируется в ней. Осо­бенностью этого процесса в отличие от процессов в других типах струйных аппаратов является возможность при определенных усло­виях повышения давления инжектируемой воды до значения, пре­вышающего давление рабочего пара. Рисунок 3.3 - Схема пароводя­ного инжектора с цилинд­рической камерой смеше­ния

31. Уравнение характеристики пароводяного инжектора: где РС=РС-РН - - перепад давлений, создаваемый эжектором; ПР1, ПР* - относительное давление в критическом сечении и на выходе рабочего сопла; РР, РН - давления рабочей и инжектируемой сред; fP1,fP*, f3 – площадь выходного и критического сечений рабочего сопла; К1 = 123 – коэффициент скорости рабочего потока; 1, 2, 3 – коэффициент скорости рабочего сопла, камеры смешения, диффузора; u – коэффициент инжекции; kР - показатель адиабаты рабочего потока; P, C – удельный объем рабочей и смешанной среды, Р1 – приведенная скорость потока на выходе из рабочего сопла. Давление после инжектора: Достижимый коэффициент инжекции: где PK – давление насыщенного пара.

32. Анализ эффективности струйных аппаратов Совершенство струйных аппаратов определяется значением КПД, представляющим собой отношение эксергии, полученной инжектируемым потоком, к эксергии, затраченной рабочим потоком: где ер, ен, ес – удельные эксергии рабочего, инжектируемого и сжатого потоков. Удельной эксергией называют работу, которую можно получить с помощью одной массовой единицы рабочего тела, например 1 кг газа или пара, при обратимом изменении параметров торможения рабочего тела до параметров окружающей среды. Удельная эксергия, кДж/кг, определяется по формуле: где h0, s0 – удельная энтальпия и удельная энтропия рабочего тела в изоэнтропном заторможенном состоянии; h0.с, Т0.с, s0.с – удельная энтальпия, температура, удельная энтропия рабочего тела в состоянии равновесия с окружающей средой. Тогда выражение для КПД струйного аппарата можно переписать, как где hр, hн, hс – удельная энтальпия рабочего, инжектируемого и сжатого потоков в заторможенном состоянии; sр, sн, sс – удельные энтропии этих потоков в заторможенном состоянии.

33. Списоклитературы • Соколов Е.А., Зингер Н.М. Струйные аппараты. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 351 с. • Карасев Э.К. Струйный термонасос как источник циркуляции в испарительном контуре кипящего реактора // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Реакторостроение», 1979 г., вып. 2, с. 3-9. • Карасев Э.К. и др. Об эффективности перспективных типов циркуляторов в водографитовых реакторах // Атомная энергия , т. 51, вып. 1 , июль, 1982 г. • Калафати Д.Д., Козлов В.В. Термодинамика жидкометаллических МГД – преобразователей. – М.: Атомиздат, 1972 г. • Циклаури Г.В. и др. Адиабатные двухфазные течения. – М.: Атомиздат, 1973 г. • Эллиот Д.Ж. Двух жидкостный МГД - преобразователь для превращения ядерной энергии в электрическую // Реактивная техника и космонавтика, №6. – М.: Мир, 1962 г. • Горбенко Г.А., Фролов С.Д. О характеристиках поверхностных сепараторов струйных газожидкостных насосов // В сб. Вопросы газотермодинамики энергоустановок, вып.5, Харьков, 1978 г. • Горбенко Г.А., Селиванов В.Г. и др. Исследование работы струйного насоса жидкости с несущим газом // В сб. Вопросы газотермодинамики энергоустановок., Вып 2, Харьков, 1975 г. • Горбенко Г.А., Фролов С.Д. Исследование поверхностных сепараторов струйных насосов жидкости с несущим газом // В сб. Вопросы газотермодинамики энергоустановок, Вып. 2, Харьков, 1975 г. • Патентно-лицензионная практика и уровень работ ведущих капиталистических фирм в области насосостроения для АЭС. Обзор ЦНИИАТОМИНФОРМ., – М., 1971 г. • D.M, Gluntz, R.H. Maen, J.L. Wray. Jet pumsAdwance BWR Recirculation Flow-Design Nucleonic, 1965 г.

34. Списоклитературы Экспериментальная отработка двухступенчатого струйного циркуляционного насоса // Отчет. ДСП-43 / ЭНИС НПО «Энергия», Исп.: Ларионов Н.П., Трубкин Е.И., Электрогорск, 1976 г. – 45 с. KiruefB.C. Nuclear reactor with jet pumps arrangement for obtaining liquid recurculation. - Лат. 3274065,1966 (США). Вазингер В.В., Карасев Э.К., Трубкин Е.И. – Ядерная энергетическая установка,- А.С. № 533165, 1976, СССР. Блинков В.Н., Болтенко Э.А., Трубкин Е.И – Способ расхолаживания активной зоны.- Патент № 2189646, 2002 (РФ). Коган П.А., Шамис И.А., Якушин А.Н. Определение оптимальных геометрических характеристик газоструйных аппаратов // Теплоэнергетика, 1967, № 9, с. 69-73. Басаргин Б.Н. Исследование гидродинамики и массообменной способности аппаратов инжекторного типа: Дис. доктора техн. наук, Ярославль, 1974 г. Гальперин Н.И., Басаргин Б.Н., Звездин Ю.Г. О гидродинамике жидкогазовых инжекторов с диспергированием рабочей жидкости // Теоретические основы химических технологий, 1972, Т. VI, № 3, с. 434-439. Охлаждение и очистка воздуха герметичных помещений АЭС высокопроизводительными водовоздушными эжекторами / Л.И. Турецкий, Б.М. Столяров, А.И. Белевич и др. // Теплоэнергетика, 1985, № 7, с. 58-60.