Numerical and experimental investigation of two-phase flow distribution through multiple outlets from a horizontal drum
Yatay bir silindirin çoklu çıkış ağızlarından olan iki-fazlı akış dağılımının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
- Tez No: 181016
- Danışmanlar: PROF.DR. ORHAN YEŞİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
YATAY B R S L ND R N ÇOKLU ÇIKI A IZLARINDAN OLANK -FAZLI AKI DA ILIMININ SAYISAL VE DENEYSEL OLARAKNCELENMESEnis PezekCANDU reaktörlerinde, normal i letme ko ullarında, so utucuda ıtma hazneleri (inlet header) tek-fazlı akı ı (a ır su) toplamakta veyakıt so utma kanallarına kendisine ba lı besleme boruları (feeder)aracılı ıyla da ıtmaktadır. Fakat, olabilece i öngörülen bazı so utucukaybı kazalarında, bu hazneler iki-fazlı (buhar/su) akı a maruz kalabilir veakı kan, haznelerin içinde ayrık akı bölgesi olu turabilir. Reaktörgüvenlik analizleri için so utucu da ıtma haznelerinin ısılhidrolikdavranı ını tespit etmek amacıyla, so utucu da ıtma haznesi ve beslemeborularındaki iki-fazlı akı da ılımının modellenmesi gerekmektedir.Ölçeklendirilmi bir CANDU so utucu da ıtma haznesinin iki-fazlı akıaltındaki davranı ını incelemek için saydam ve ölçüm cihazlarıyladonatılmı bir benzeri, ba lı 5 besleme borusuyla birlikte, daha önceOrtado u Teknik Üniversitesi Makina Mühendisli i Bölümü'nde (METU- kiFazlı Akı Test Düzene i / METU-TPFTF) tesis edilmi ti.Bu çalı manın amacı böyle bir yatay silindirin çoklu çıkıa ızlarından olan iki-fazlı akı da ılımını sayısal ve deneysel olarakincelemektir.Bu amaçla, da ıtma haznesinde, iki-fazlı akı ın (hava/su)modellenmesi için iki-akı kan modeli kullanılarak, üç-boyutlu silindirikkoordinatlarda sıkı tırılamaz fazlar için sonlu farklar denklemleritüretilmi tir.Kesikli hale getirilen denklemler daha sonra programlanarakhaznelerin kendine has geometrisi için bu çalı mada özel olarakgeli tirilmi bir bilgisayar programında çözülmektedir. Bu denklemleriçözmek için Örtük Çoklu Alan (IMF) tekni inin prensiplerinden yararlananbir çözüm yöntemi olu turulmu tur. Bu çözüm yöntemi bazı sayısaldo rulama problemleriyle test edilmi tir.Da ıtma haznesi bile eninin farklı kombinasyonlarda çiftler halindeaçılan çıkı a ızlarından olan tek-fazlı(su) ve iki-fazlı (hava/su) akıda ılımını tespit etmek amacıyla birtakım deneysel testlergerçekle tirilmi tir. Bu testlerden elde edilen bo luk oranları ve akıhızları bilgisayar programı tarafından ortaya konulan sonuçlarla uyumhalindedir. Program, hazne içindeki bo luk oranı ve basınç da ılımınımemnun edici surette hesaplamaktadır.
Özet (Çeviri)
NUMERICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF TWO-PHASEFLOW DISTRIBUTION THROUGH MULTIPLE OUTLETS FROM AHORIZONTAL DRUMEnis PezekIn CANDU reactors, under normal operating conditions, the inletheaders collect and distribute single-phase liquid flow (heavy water) to thefuel cooling channels via the feeders. However, under some postulatedloss of coolant accidents, the inlet headers may receive two-phase fluid(steam/water) and the fluid forms a stratified region inside the header. Topredict the thermalhydraulic behaviour of headers for the reactor safetyanalysis, the two-phase flow distribution within the headers and throughthe feeders must be modelled. In order to analyse the two-phase flowbehaviour of a scaled CANDU inlet header; a transparent andinstrumented version of a header with 5 feeders was previously built in theMechanical Engineering Department of Middle East Technical University(METU-Two Phase Flow Test Facility / METU-TPFTF).The aim of this study is to investigate two-phase flow distributionthrough multiple outlets from such a horizontal drum both numerically andexperimentally.For this purpose, three-dimensional incompressible finite differenceequations in cylindrical coordinates were derived by using two-fluid modelto simulate adiabatic two-phase flow (air/water) in the header numerically.The discretized equations were then programmed into a computercode which was developed specifically for modelling the header typegeometry. A method based on the principles of Implicit Multi Field (IMF)technique has been utilised to solve those equations. The solutionalgorithm was tested by using some numerical benchmark problems.A number of experimental tests covering single and two-phase flowdistribution through outlet pairs from the header were performed. Voidfractions and flow rates obtained from these tests are in good agreementwith the code results. The code also predicts the void fraction andpressure distribution in the header satisfactorily.
Benzer Tezler
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN
- Katı yakıtlı roketlerde daimi olmayan iç akışlar üzerine bir sayısal inceleme
Başlık çevirisi yok
UĞUR MELİH GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ
- Üzerinde hava akımı olan, yatay yakıt yatağındaki alevsiz yanmanın incelenmesi
Smoldering combustion in a horizontal fuel layer which is object to an air flow above fuel bed
YUSUF ERDEM ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERHAN BÖKE
- Benzin motorlarında indirgenmiş kinetik model uygulaması
Reduced chemical kinetic model application to spark ignition engines
CÜNEYT UYKUR
- İç Akışta Kaynamanın Sayısal Modellenmesi
Numerical Modelling of Internal Boiling Flow
ÜNSAL KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ