Vznik kapalné fáze v podmínkách proudění ve vysokotlakém dílu jaderných parních turbín
Cíle projektu
V parních turbínách fosilních a jaderných elektráren dochází při expanzi páry ke kondenzaci. Přitom vzniká struktura kapek negativně ovlivňující spolehlivost a účinnost turbín. Známé je erozní poškození lopatek a významné jsou i přídavné energetické ztráty vlhkostí páry. Proto byly na řadě pracovišť provedeny rozsáhlé teoretické i experimentální práce pro podmínky dvoufázového proudění v nízkotlakých dílech turbín. Stále však chybí podklady pro podmínky vysokotlakých (VT) dílů parních turbín na sytou vstupní páru, které by umožnily určit vlhkost páry, strukturu kapalné fáze a přídavné energetické ztráty turbíny. Cílem projektu je rozšíření znalostí o vzniku a růstu kapalné fáze v podmínkách VT dílů jaderných parních turbín. Využijí se stávající dýzové experimenty a budou provedeny 2D výpočty fázového přechodu v lopatkování VT dílu s cílem stanovit rozměrovou strukturu kapek a vlhkost páry. Získané informace umožní kvantifikaci přídavných ztrát vlhkostí páry a provedení návrhu měřicí techniky pro budoucí výzkum reálné struktury kapek na výstupu z VT dílu jaderných parních turbín.
Klíčová slova
nuclearsteam turbinehigh pressuretwo-phase flowenergy losesmeasurement
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
16-20123S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Two-phase flow in the high pressure wet steam turbines for the nuclear power plants
Anotace anglicky
Droplet nucleation and condensation of expanding steam occurring in the steam turbines for fossil and nuclear power plants produce droplets structure negatively affecting the efficiency and reliability of the turbines. The blade damage by the erosion is widely known as well as the additional wet steam energy losses. The relevant information on the condensation process in the high pressure (HP) parts of the nuclear steam turbines concerning prediction of the steam wetness, droplets size distribution and energy losses, is still failing. The main objective of the project is to extend the knowledge on the nucleation and growth of the droplets in the high pressure part of the nuclear steam turbine. The current converging-diverging nozzle experiment together with 2D numerical simulation of the phase transition in the high pressure blade rows will be used to determine the droplets size distribution function and steam wetness. It will give possibility to design optical extinction probe for measurement of the real liquid phase structure at the HP part of the steam turbine.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
JE - Nejaderná energetika, spotřeba a užití energie
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)20704 - Energy and fuels
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Model homogenní nukleace byl verifikován pro podmínky kondenzace v parní turbíně. Použití tohoto modelu umožnilo vyhodnotit rozložení a velikost kapek pomocí numerické simulace. Měřicí zařízení bylo vyrobeno a následné ověřováno. Dodatečné energetické ztráty byly vyhodnoceny. Výsledky přispívají k lepšímu pochopení procesů probíhajících v parních turbínách.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2016
Ukončení řešení
31. 12. 2018
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
26. 4. 2018
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
12. 6. 2019
Finance
Celkové uznané náklady
1 431 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
1 431 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
1 431 tis. Kč
Statní podpora
1 431 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
JE - Nejaderná energetika, spotřeba a užití energie
Doba řešení
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018