Исследование пульсаций давления в цилиндрических линейных индукционных насосах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

Преслицкий, Геннадий Венедиктович АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ
2006 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.13 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Исследование пульсаций давления в цилиндрических линейных индукционных насосах»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование пульсаций давления в цилиндрических линейных индукционных насосах"

На правах рукописи

Преслицкнн Геннадий Венедиктович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ В ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЛИНЕЙНЫХ ИНДУКЦИОННЫХ

НАСОСАХ

Специальность: 01.04.13 — электрофизика, электрофизические установки

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова, г. Санкт-Петербург

Научный руководитель: доктор технических наук, ст.н.с.

Огородников Анатолий Петрович Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, проф. Баранов Геннадий Алексеевич доктор технических наук, проф. Свиридов Валентин Георгиевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

политехнический университет

Защита диссертации состоится " 5 " июля 2006 года в часов на заседании

диссертационного совета Д201.006.01 при ФГУП "Научно-исследовательский , институт электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова" по адресу: 196641, г. Санкт-Петербург, п. Металлострой, ул. Полевая, д. 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЭФА.

Автореферат разослан " ^ОХ/р_2006г.

Учёный секретарь

диссертационного совета, ,К-А д.т.н., профессор

Шукейло И.А.

Актуальность работы. В настоящее время магнитогидродинамические (МГД) машины применяются в различных отраслях промышленности, там, где необходимы транспортировка, дозированная подача, перемешивание жидких металлов, таких как щелочные металлы, алюминий, ртуть, свинец и т.д. Особое место занимают электромагнитные насосы (ЭМИ) для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в атомных реакторах на быстрых нейтронах. В НЙИЭФА им. Д.В.Ефремова работы по созданию таких насосов начали проводиться в начале 50-х годов прошлого столетия в связи с принятием в нашей стране программы создания реакторов на быстрых нейтронах. С этих пор и до настоящего времени НИИЭФА является основным разработчиком и изготовителем ЭМН для быстрых реакторов и экспериментальных стендов для отработки элементов таких реакторов. Особые технологические преимущества ЭМН: отсутствие вращающихся частей; полная герметизация проточного тракта без каких-либо уплотнений; легкость регулирования расхода и простота обслуживания - позволяют им конкурировать с механическими насосами. Во вспомогательных контурах быстрых реакторов, используемых для заполнения, слива, очистки жидкого металла, промывки тепловыделяющих сборок, преимущественно используются ЭМН. Имеется также положительный опыт их эксплуатации в основных контурах быстрых реакторов.

Развитие атомной промышленности во многом связывают с развитием технологии реакторов на быстрых нейтронах, особенностью которой является замкнутый топливный цикл. Эта технология позволяет использовать накопившийся плутоний и отработанное ядерное топливо. Существует необходимость в ближайшие 15 лет ввести коммерческий реактор БН-1800. Разрабатываются проекты реакторов нового поколения на основе принципа естественной безопасности, охлаждаемых свинцом или сплавом свинец-висмут, - БРЕСТ-300 и СВБР-75/100. Положительный опыт эксплуатации ЭМН предполагает их использование в новых проектах. В последние годы за рубежом проводятся работы по созданию ЭМН для основных контуров быстрых реакторов.

В установках управляемого термоядерного синтеза, в частности, в реакторах-токамаках разрабатываются жидкометаллические системы, обеспечивающие тепловую защиту первой стенки, наработку трития и отвод тепла реактора, очистку плазмы от загрязнения её продуктами горения, в которых используются жидкие металлы — литий, сплав литий-свинец. Для перекачивания теплоносителя в указанных системах предполагается использование ЭМН.

Применение ЭМН в атомных электростанциях предъявляет повышенные требования к их стабильной и безопасной работе. В первую очередь это касается устойчивой работы насосов, отсутствию колебаний их характеристик: давления, расхода, тока питания. Проведенные к настоящему времени экспериментальные исследования показали, что при превышении определенных значений параметра электромагнитного взаимодействия Кт8=Кпиф, названного критическим (Кто-мапштное число Рейнольдса, э-скольжение), возникает неустойчивость характеристик насоса. Исследователи связывают это явление с размагничивающим действием токов вторичной среды при больших значениях магнитного числа Рейнольдса. Результатом является нарушение однородного распределения потока жидкого металла и индукции магнитного поля по периметру канала, увеличение их возмущений с увеличением и в конечном итоге увеличение потерь мощности и появление вихрей в скоростном потоке, которые и приводят к низкочастотным колебаниям характеристик ЭМН.

Инженерная методика расчета насосов основывается на электродинамическом приближении, когда предполагается, что жидкий металл движется как твердое тело, т.е. распределение скорости и индукции магнитного поля однородно по всему объему вторичной среды. Особенности структуры скоростного потока и ее влияние на интегральные характеристики учитываются эмпирическими коэффициентами, полученными на основании ранее проведенных исследований. Примерное условие отсутствия низкочастотных пульсаций давления, предполагающее относительно слабое размагничивание вторичной среды, определяется как Я^фСК Это учитывается при расчете характеристик насоса, выборе номинальной рабочей точки

или диапазона регулирования расхода, обеспечивающих оптимальное для заданных условий соотношение КПД, габаритов и веса машины. Для расширения диапазона устойчивой работы насосов средней и большой мощности приходится снижать частоту питания. Однако в этом случае в существенной степени увеличивается опасное воздействие пульсаций давления удвоенной частоты источника питания, амплитуда которых может достигать более 30% развиваемого насосом электромагнитного давления в области номинальных значений скольжения. Для подавления этих пульсаций необходимо применение специально разработанных схем соединения обмотки индуктора ЭМН.

К началу исследований, результаты которых представлены в данной работе, не все критерии, определяющие зону устойчивости насосов, были известны. Не было достаточного количества экспериментальных данных для определения этих критериев. Не все способы уменьшения пульсаций давления с двойной частотой источника питания были исследованы.

Целью работы является совершенствование инженерной методики расчета цилиндрических линейных индукционных насосов (ЦЛИН) путем определения границы возникновения низкочастотных пульсаций их характеристик и разработка нового способа снижения пульсаций давления с двойной частотой источника питания.' Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:

• Разработать и создать автоматизированную высокоскоростную систему измерения, позволяющую регистрировать, сохранять и обрабатывать большие объемы экспериментальных данных.

• Провести экспериментальные исследования интегральных и локальных характеристик ЦЛИН в широком диапазоне изменения МГД-параметров.

• Установить критерии, определяющие границу устойчивой работы ДЛИН, и сравнить результаты с известными экспериментальными данными.

• Провести теоретическое и экспериментальное исследование пульсаций давления с двойной частотой источника питания в ЭМН с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на два полюсных деления на концах индуктора.

Научная новизна

• Создана уникальная информационно измерительная система для исследования пульсаций давления в ЭМН.

• Установлены критерии, определяющие границу устойчивой работы ЦЛИН.

• Теоретически и экспериментально исследованы пульсации давления с двойной частотой источника питания в ЭМН с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на два полюсных деления на концах индуктора.

• Результаты исследований, связанные с уменьшением двойных пульсаций, защищены авторским свидетельством и патентом.

Основные положения, выносимые иа защиту

• Результаты экспериментального определения границы устойчивой работы ЦЛИН.

• Результаты теоретического и экспериментального исследования уменьшения пульсаций давления с двойной частотой источника питания в ЭМН с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на два полюсных деления на концах индуктора.

Практическая значимость работы

• Установлены критерии, определяющие границу устойчивой работы ЦЛИН, что позволяет обеспечить надежную и эффективную работу насосов в заданном диапазоне скольжений.

• Предложенная модификация линейной токовой нагрузки снижает пульсации давления с двойной частотой источника питания, что позволяет ее использовать при создании насосов с пониженной частотой источника питания.

Достоверность получении* результатов

• Использованы современные средства измерения и анализа исследованных характеристик.

• Результаты получены анализом большого количества экспериментальных данных.

• Погрешность сравнения результатов исследований с экспериментальными данными, полученными при испытаниях других насосов, составляет не более 15%..

Апробация результатов работы н публикации

Результаты диссертационной работы, докладывались на следующих конференциях и семинарах:

• XI, XII, XIII Рижских совещаниях по магнитной гидродинамике (Рига, 1984 г., 1987 г., 1990 г.);

• на Международной конференции по явлениям передачи энергии в магнитной гидродинамике и электропроводящих потоках (Оссуа, 1997 г.);

• на Международных конференциях по фундаментальной и прикладной магнитной гидродинамике (Джиенс, 2000 г., Раматьюэль, 2002 г., Рига, 2005г.);

Материал диссертации опубликован в 14 работах, одном авторском свидетельстве, и одном патенте.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 106 страницах, содержит 44 рисунка, 1 таблицу и список литературы из 66 наименований. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Содержание диссертации Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируется цель работы, научная новизна и положения, выносимые на защиту, практическая ценность полученных результатов.

Первая глава посвящена анализу локальных и интегральных характеристик насосов типа ЦЛИН. В главе приведен обзор работ других авторов по проблеме неустойчивой работы насосов, приведены результаты проведенных автором

предварительных исследований, установлены возможные критерии, определяющие неустойчивость, и намечены пути определения границы зоны устойчивости.

Неоднородное распределение электромагнитных сил в объеме канала электромагнитного насоса при определенных условиях приводит к образованию вихревых течений жидкого металла. Возникают неустойчивые режимы, снижающие эффективность работы насосов. В их характеристиках могут появляться недопустимые по условиям эксплуатации колебания.

Процессы, происходящие в объеме жидкого металла, описываются системой уравнений магнитной гидродинамики, включающей в себя уравнения Максвелла для электромагнитного поля и уравнения Навье-Стокса для течения металла. Однако известно, что для турбулентного режима течения, являющегося основным для большинства МГД-машин, эта система уравнений не имеет аналитического решения в силу незамкнутости. Поэтому основными методами исследования поведения жидкого металла в МГД-машинах являются экспериментальные. На их базе создаются приближенные, полуэмпирические методики расчета.

Многими авторами установлено, что течение жидкого металла в канале МГД-машины имеет сложную структуру. Часть энергии насоса затрачивается на перестройку профиля скорости в канале.

Для определения структуры течения жидкого металла Гайлитисом А. и Лиелаусисом О. была предложена одномерная турбулентная модель расчета и определена граница устойчивости однородного течения. Под неустойчивостью понимается переход от одного стационарного распределения скоростей к другому стационарному же.

К настоящему времени известны две полностью двухмерные математические модели для численного расчета локальных и интегральных характеристик МГД-машин с цилиндрическим каналом, которые основаны на совместном решении уравнений Максвелла и Навье-Стокса. Это созданная в Японии в СИЕР1 модель Арасеки X. и созданная в НИИЭФА им. Д.В.Ефремова модель Кириллова И.Р. и Обухова Д.М. Из проведенных численных расчетов следует, что при неоднородном

распределении индукции магнитного поля по азимуту канала ЦЛИН при некоторых значениях параметра насос работает неустойчиво. В области проявления МГД-неустойчивости в течении образуются двухмерные вихри скоростного потока. Вихри перемещаются и вдоль канала со среднерасходной скоростью и в азимутальном направлении. Они являются источником низкочастотных пульсаций давления насоса. Авторами проводилось сравнение расчетных и экспериментальных характеристик некоторых цилиндрических насосов. Получены хорошие качественные и, в отдельных случаях, количественные совпадения.

В НИИЭФА им. Д.В.Ефремова были проведены исследования локальных и интегральных характеристик ряда насосов ЦЛИН промышленного исполнения и модели насоса. Во всех исследованиях автор внес значительный вклад в подготовку и проведение экспериментов, обработку и анализ полученных результатов.

В ЦЛИН-5/850, ЦЛИН-8/1200, ЦЛИН-3/150 было измерено распределение скоростей жидкого металла по азимуту канала. Были определены зоны возникновения колебаний давления. Границы этих зон отличаются от ЫтЗ=1. Для ЦЛИН-8/1200 и ЦЛИН-3/150 была установлена, своя для каждого насоса, зависимость степени неоднородности распределения скорости металла от параметра МГД-взаимодействия. На рис.1 показано распределение скоростей по азимуту канала при разных скольжениях. При дальнейшем увеличении скольжения (з>0.74) наблюдались низкочастотные пульсации давления и расхода. На рис.2 представлена зависимость степени неоднородности профиля скорости от параметра МГД-взаимодействия N для ЦЛИН-8/1200.

где с — проводимость жидкого металла, У5- синхронная скорость, т- полюсное деление, у- плотность жидкого металла, е- скольжение, Вт- индукция магнитного поля.

Параметр МГД-взаимодействия определялся как: N =

номера пакетов N

Рис. 1 Рис.2

По представленным в главе 1 материалам исследования неустойчивости работа ЦЛИН сделаны выводы и определены пути решения проблемы.

¡.Распределение электромагнитной силы по объему жидкого металла в канале ЭМН неоднородно. В результате неоднородными становятся профили скорости и индукции магнитного поля по азимуту канала.

2. Степень неоднородности скорости, которая может быть представлена в виде отношения ДУ/Уср, зависит от параметра МГД-взаимодействия. При достижении N некоторого значения, отличающегося для разных насосов, в их характеристиках появляются низкочастотные колебания (пульсации). Амплитуда этих колебаний увеличивается с увеличением N.

3. Принимаемая в расчетах оценка границы устойчивости по соотношению 1^=1 весьма приблизительна и требует уточнения.

4. Один из параметров, определяющих границу устойчивой работы ЦЛИН, определен. Это параметр МГД-взаимодействия. По крайней мере вторым параметром следует принять магнитное число Рейнольдса

5. Для определения границы устойчивой работы ЦЛИН необходимо провести исследования их характеристик в широком диапазоне магнитных чисел Рейнольдса.

Во второй главе представлено экспериментальное определение границы устойчивой работы ЦЛИН. Приведено описание жидкометаллического стенда и электромагнитного насоса.

Исследования границы устойчивой работы проводились на электромагнитном насосе ЦЛИН-В вертикального исполнения с поворотом потока на 180°. Вторичная среда - натрий при температуре 220°С. Индуктор насоса имел 36 пазов, что позволяло собирать схемы соединений обмотки с числом пар полюсов р„=1; 2; 3; б, соответственно, полюсное деление т менялось от 420 мм до 70 мм.

Это обстоятельство в сочетании с возможностью изменения частоты питания от 5 до 50 Гц обеспечивало диапазон магнитных чисел Рейнольдса от 0,17 до 30.

Для измерения интегральных и локальных характеристик исследуемого насоса на стенде были собраны три независимые системы измерения. Первая использовалась для контроля интегральных характеристик и установки необходимого режима работы насоса. Измерения проводились по стрелочным приборам.

Вторая измерительная система представляла собой комплекс электронного оборудования фирмы National Instruments, Analog Devices, промышленного компьютера фирмы Advantecfa и первичных преобразователей. Она предназначалась для измерения как интегральных, так и локальных характеристик насоса, для предварительной математической обработки результатов измерения и их запоминания в памяти компьютера. Система обеспечивала возможность приема 40 аналоговых сигналов. Длительность реализации сигналов составляла 10 секунд, а частота дискретизации по каждому каналу 1500 Гц. Спектры оцифрованных сигналов обрабатывались с помощью пакета программ Fortran PowerStation 4.0.

Измерялись следующие характеристики МГД-процесса и рабочей точки насоса:

- пульсации давления (использовались пьезоэлектрические и тензометрические датчики, расположенные попарно на трубопроводе входа, трубопроводе выхода, в приемном баке насоса, четыре датчика на канале насоса на выходе из индуктора);

- статические давления (те же тензодатчики, но измерялся их полный сигнал);

- виброускорения (шесть акселерометров, располагавшихся на входном и выходном трубопроводе насоса и на крышке устройства поворота потока жидкого металла);

- электрические напряжения по трем фазам насоса (делители напряжения);

- электрические токи по трем фазам и по параллельным ветвям (токовые шунты);

- расход жидкого металла (электромагнитный расходомер).

Третья измерительная система предназначалась для измерения индукции магнитного поля (сигналов измерительных рамок). Система была собрана на базе персонального компьютера Pentium 1, в процессорный блок которого было установлено электронное оборудование производства фирмы ICP DAS. К платам подключались кольцевые измерительные рамки (37 штук), расположенные под каждым зубцом индуктора и охватывающие канал, для измерения индукции магнитного поля по длине насоса; кольцевые рамки (10 пггук), охватывающие канал, за выходом индуктора для измерения спада магнитного поля; точечные рамки для измерения локальных значений индукции магнитного поля, расположенные под пакетами индуктора в трех сечениях: на входе, в середине и на выходе (по 9 штук в сечении).

Оценка состояния МГД — процесса проводилась путем анализа спектров локальных давлений. Ранее для подобных исследований этот метод не применялся.

Были исследованы спектры интегральных и локальных характеристик со следующими параметрами ЭМН:

а) р»=1,1^=2.9; 5.9; 8.8; 11.8; 17.7; 23.6; 29.8

б) р„=2, Ro,=1.49; 2.99; 4.48; 5.87; 7.47

в) р„=3, Ro,=0.66; 1.33; 1.99; 2.66; 3.22

г) р»=6, Rm=0.17; 0.34; 0.51; 0.67; 0.84

Всего было проведено более 70 экспериментов с разными напряжениями, частотой питания и числом пар полюсов.

Анализ р(<2)-характеристик показал, что характерное для ЭМН монотонное увеличение давления р с уменьшением расхода Q нарушается. При определенных

параметрах может достигаться максимум давления. Дальнейшее уменьшение расхода сопровождается низкочастотными колебаниями всех характеристик насоса и вибрацией элементов жидкометаллической петли. Интенсивность колебаний увеличивается с приближением к режиму «стопа» (0=0, 8=1) и может привести к разрушению канала насоса.

Таким образом, р(0) плоскость характеристик насосов можно разбить на зоны устойчивой и неустойчивой работы. Между этими зонами существует граница, которая может быть определена по спектрам сигналов первичных преобразователей.

В устойчивой зоне низкочастотные пульсации не обнаруживаются, как, например, видно из временных (рис.За) и спектральных (рис.ЗЬ) характеристик сигнала пьезодатчика давления ррзь расположенного на выходе из индуктора насоса. Здесь режим работы насоса: рп =3, и=160 В, £=30 Гц, 11^=2 при 0=253 м3/ч. В спектре видна только удвоенная частота источника питания. В устойчивой зоне с увеличением скольжения и, соответственно, параметра МГД- взаимодействия N.

неоднородность распределения индукции магнитного поля увеличивается во всех сечениях насоса. В спектрах акселерометров наблюдается только удвоенная частота.

В неустойчивой зоне, для того же режима работы насоса, но при 0—125 м3/ч, в спектре обнаруживается полоса низких частот с выраженным максимумом (рис.4Ь).

Здесь колебания давления достигают 0,4 кГ/см2 при развиваемом давлении 2,5 кГ/см2 (рис.4а). Колебания наблюдаются в сигналах измерительных рамок индукции

Рис.4

магнитного поля. В спектрах акселерометров также проявляются низкие частоты.

Интенсивность колебаний оценивалась как среднее значение амплитуд пульсаций давления в диапазоне частот от 0,3 до 10 Гц. Граница устойчивой зоны определялась по скачкообразному изменению интенсивности колебаний как, показано на рис.5 для пьезодатчика Рр31 и тензодатчика р3зь расположенных на выходе из индуктора насоса со сдвигом 60 относительно друг друга по азимуту канала. Здесь же приведена и соответствующая р(<3)-характеристика.

Рис.5 Рис.6

Исходя из того, что независимо от напряжения питания насоса, колебания его характеристик возникают при одном и том же значении 14, если И™ не меняется, была определена единая, для исследованных значений р„, граница устойчивой зоны ДЛИН (рис.6). Слева и ниже от штриховой кривой находится зона устойчивой работы ЦЛИН, а справа и выше - неустойчивая. При этом минимальное значение сйМ (а=я/т,) не равно нулю, а диапазон значений Л™ составляет 0,17 - 29,8.

Здесь параметр МГД-взаимодействия

яггМ-')

где ВтА - Вт-1к31кп - индукция в середине канала, Вт - индукция на поверхности индуктора, а — электрическая проводимость жидкого металла, у -плотность жидкого металла, — синхронная скорость, к„ — коэффициент поля, кэ-коэффициент экранирования.

Полученные результаты были сопоставлены с экспериментальными данными насосов: ЦЛИН-5/700, ЦЛИН-5/850 (при частоте питания 5=32 и 50 Гц), ЦЛИН-3/150, ЦЛИН-8/1200, ЦЛИН-3/3500. Максимальная погрешность сопоставления границы устойчивости составила менее 15% по шкале скольжений.

В третьей главе теоретически и экспериментально рассмотрен новый способ снижения пульсаций давления с двойной частотой источника питания.

Возникновение электромагнитной силы, приводящей в движение проводящую жидкость в канале МГД-насоса, основано на взаимодействии магнитного поля, создаваемого обмоткой индуктора, и индуктированных в жидком металле токов. Индукция магнитного поля и индуктированный ток изменяются во времени по гармоническому закону с частотой питания. В результате, мгновенное значение возникающей электромагнитной силы кроме постоянной составляющей будет содержать и переменную, изменяющуюся с двойной частотой источника питания.

Интерес к исследованиям пульсаций давления с двойной частотой источника питания возник в связи с тем, что в насосах средней и большой мощности для

соблюдения критерия Яотв<1 и поддержания КПД насоса на высоком уровне необходимо снижать частоту питания насоса. Однако, при пониженных частотах возможны опасные пульсации давления с двойной частотой питания.

На сегодняшний день известны и исследованы такие методы снижения двойных пульсаций, как уменьшение линейной токовой нагрузки (градация) на концах индуктора на т и 2т по линейному закону и ступенчатая градация на концах индуктора на т. Все эти виды градации в той или иной мере снижают амплитуду двойных пульсаций и улучшают КПД насоса. Здесь предложена и исследована ступенчатая градация линейной токовой нагрузки на 2т на концах индуктора как метод снижения амплитуды двойных пульсаций.

Расчет электромагнитных полей и давлений проводится по одномерной модели со следующими допущениями:

• магнитопроводы имеют магнитную проницаемость ц=оо и конечную длину;

• немагнитный зазор предполагается постоянным по длине и достаточно малым 5«т, г»6, г»т, где т - полюсное деление; г - средний радиус канала;

• на концах индуктора на длине 2т обмотка имеет половинное число витков;

• высота канала Ь предполагается постоянной и достаточно малой, жидкий металл движется в направлении оси канала с постоянной скоростью;

• для учёта эффекта шунтирования по концам магнитопровода выделены шунтирующие участки одинаковой длины

Модель насоса имеет три активные зоны (I, II, Ш) с линейной плотностью тока на поверхности индуктора, заданной в виде гармонических функций для каждой зоны:

= 0,5Агасоз(йй-ах!), = А,псоБ(оЛ-ах2), = 0,5АтСОз(йЛ-ахз),

0<Х|<2т, зона I; 0<х252рпт:, зона П; 0<х3<2т, зонаШ;

где - Ат = -12Ак„- амплитуда линейной токовой нагрузки, А = - линейная

Р.*

токовая нагрузка, ш-число фаз, w-чиcлo витков обмотки, 1-ток фазы, к„-обмоточный коэффициент.

Получены расчетные зависимости распределения индукции магнитного поля и ее огибающей по длине модели. Проведено сравнение расчетной огибающей индукции с экспериментальной на холостом ходу в зазоре насоса ЦЛИН-В. Показано, что распределение магнитного поля в двухслойной зоне сильно неоднородно.

Для расчёта электромагнитного давления и пульсаций давления с двойной частотой источника питания сделано допущение о незначительной реакции вторичного поля. Условие должно выполняться при К^еЭ = цсгсю5/а2«1. Здесь ас=чз( I +о(1ЬУаЬз) — эквивалентная электрическая проводимость; ст - электрическая проводимость жидкого металла; оа и Ъ<| — электрическая проводимость и общая толщина стенок канала. С учетом этого обстоятельства получено выражение для относительного электромагнитного давления, развиваемого насосом:

Р^'Рв =Р„1 + Р1Аъш2еа+р2^соь2ю1, где Рэм! — компонента давления, не зависящая от времени; Рг&- амплитуда пульсирующей составляющей, пропорциональной 5ш2о>1:; Р2&- амплитуда пульсирующей составляющей, пропорциональной сов2©1; Рб ~ Ра^2 ~ сВтРяТУ/ " давление, принятое за базу; — длина двухслойной зоны, синхронная скорость.

Компонента, не зависящая от времени, определяется: тормозным давлением от входной и выходной шунтирующих зон; давлением от зон градации на входе и выходе на длине 2т и давлением на активной длине в двухслойной зоне.

Амплитуда пульсирующей компоненты давления по зт2о>1 определяется только величиной шунтирующих зон. Амплитуда пульсирующей компоненты по

со&ой состоит из трёх составляющих: первая определяет вклад от шунтирующих зон, вторая — от зон градации и третья составляющая — от двухслойной зоны.

Объединением пульсирующих компонент давления получено выражение для относительной амплитуды двойных пульсаций давления в относительных единицах.

Относительная амплитуда пульсаций давления с двойной частотой источника питания зависит от числа полюсов, скольжения и коэффициентов шунтирования и рассеяния и очень слабо зависит от длины шунтирующих зон. Основной вклад в амплитуду двойных пульсаций вносит компонента, изменяющаяся по соз2га1, пропорциональная скорости движения жидкого металла.

Проведено расчетное сравнение исследуемого варианта и линейной градации на 2т. Установлено, что электромагнитное давление и амплитуда двойных пульсаций при одном и том же числе витков в обмотке возбуждения зависят от вида градации. При линейной градации на 2т насос при одном и том же скольжении развивает большее электромагнитное давление, чем при одноступенчатой градации. При этом расчётная амплитуда двойных пульсаций давления при линейной градации меньше, чем при одноступенчатой.

На насосе ЦЛИН-В проведено сравнение энергетических показателей насоса с одноступенчатой градацией и без градации на частотах питания £=30 и 50 Гц. Установлено, что в области малых скольжений КПД не изменяется. В области больших скольжений при б>0,2 (£=30 Гц), э>0,4 (£=50 Гц) эффективность одноступенчатой градации хуже на 1,5-2%.

Приведены экспериментальные данные (рис.7) для относительной амплитуды двойных пульсаций давления, полученные как средние значения по пяти пьезоэлектрическим датчикам давления, установленным на трубопроводе входа и выхода насоса, приемном баке и в канале насоса на выходе из индуктора. За базовое давление принято электромагнитное давление рЭЫ1=Др+Ар1, где Ар — полезное давление, развиваемое насосом;

Дрг — гидравлические потери давления в насосе, определённые экспериментально за счёт прокачки другим насосом.

Рг/РэмР % 20

15

10 5 0

О 0.2 0.4 0.6 0.8 в

Рис.7

Экспериментальные значения относительной амплитуды двойных пульсаций давления при одноступенчатой градации на 2т при скольжении в<0,25 существенно меньше, чем для обмотки без градации.

В заключении сформулированы основные результаты работы. "

1. Экспериментально установлено, что при продвижении рабочей точки насоса по р(<3)-характеристике в сторону увеличения скольжения неоднородность профиля скорости увеличивается. Степень неоднородности профиля скорости является функцией параметра МГД-взаимодействия N.

2. Показано, что для р((3)-характеристик насоса имеются зона устойчивости и зона неустойчивости. В неустойчивой зоне во всех характеристиках насоса отмечаются колебания. В спектрах локальных давлений имеется полоса частот от 0 до 10 Гц с максимумом на частотах 1-2 Гц.

+ без град. 30 Гц

• без град. 50 Гц

Л град. 2т 30 Гц

□ град. 2т 50 Гц

+

+

А

| ._1_£_1__1

3. Экспериментально установлена граница перехода от устойчивой зоны к неустойчивой, где амплитуда низкочастотных пульсаций изменяется скачком на малом промежутке скольжений. Возникновение низкочастотных пульсаций определяется параметром МГД-взаимодействия N. магнитным числом Рейнольдса Ял, и коэффициентом а=л/т. Граница описывается функцией аЫ^аК,,,).

4. Разработана одномерная расчетная модель насоса с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на 2т на концах индуктора. Получены аналитические выражения, описывающие распределение индукции магнитного поля, электромагнитного давления и пульсаций давления с двойной частотой источника питания.

5. Теоретически показано, что при одном и том же числе витков в обмотке возбуждения при линейной и одноступенчатой градации на 2т обмотка с линейной градацией более предпочтительна. Насос с такой обмоткой развивает большее электромагнитное давление, а пульсации давления с двойной частотой источника питания у него меньше.

6. Экспериментально установлено, что применение одноступенчатой градации на длине 2т снижает амплитуду пульсаций давления с двойной частотой источника питания в два-три раза по сравнению с обмоткой без градации в области номинальных скольжений.

Основные результаты работы изложены в публикациях:

1. Кириллов И.Р., Огородников АЛЬ, Остапенко В.П., Пресли цкий Г.В. Исследование влияния конструктивных особенностей на течение в канале цилиндрического индукционного насосаУ/ Магнитная гидродинамика, 1981, № 2, с. 79-84.

2. Кириллов И.Р., Огородников АЛ., Остапенко В.П., Преслицкий Г.В. О развитии неоднородного профиля скорости в канале цилиндрического индукционного насосаУ/ 11-е Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Инженерные вопросы, ч. П, Рига, 1984, с. 7-10.

3. Безгачёв Е.А., Карасёв Б .Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П., Преслицкий ГЛ. Результаты испытаний электромагнитного насоса ЦЛИН-8/1200. Препринт П-А-0774, НИИЭФА. Москва, ЦНИИАтоминформ, 1988.

4. Андреев А.М., Безгачев Е.А., Карасев Б.Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П., Преслицкий Г.В., Чвартацкий Р.В. Электромагнитный насос ЦЛИН-3/3500. //Магнитная гидродинамика,1988,№ 1, с. 61-67

5. Безгачёв Е.А., Глухих В.А., Карасёв Б.Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П., Преслицкий Г.В. и др. Результаты исследований электромагнитного насоса для второго контура реактора БН-350У/ Двенадцатое Рижское совещание по магнитной гидродинамике, ч. II, 1987, с. 3-6.

6. И.Р.Кириллов, А.П.Огородников, Г.В.Преслицкий Характеристики электромагнитных насосов при неоднородном профиле скорости У/ 13-е Рижское совещание по магнитной гидродинамике. МГД-процессы и устройства^. II, Рига, 1990, с. 43-44.

7. Araseki Н„ Kirillov I.R., Preslitsky G.V., Ogorodnikov А.Р. Magnetohydrodynamic instability in annular linear induction pump. Part I: Experimental and numerical analysis// Nuclear Engineering and Design, 227, (2004) pp. 29-50.

8. Kirillov I.R., Ogorodnikov A.P., Ostapenko VJP., Preslitsky G.V., Sidorenkov S.I., Tihomiriv Y.M., Araseki H. (1997). Electromagnetic pumps parameters pulsations: In Third International Conference on Transfer Phenomena in Magneto Hydro Dynamic and Electroconducting Flows, Aussois, France, v.2, pp. 421-426.

9. Ogorodnikov A.P., Araseki H., Kirillov I.R., Ostapenko V.P., Preslitsky G.V., Tihomiriv Y.M.(2000), Double supply frequency pulsations in Electromagnetic pumps: In Fourth International PAMIR Conference on Magneto Hydro Dynamic at Down of Third Millenium, Giens, France, v. 2, pp. 699-674.

10. Hideo Araseki, Igor R. Kirillov, Gennady V. Preslitsky, Anatoly P. Ogorodnikov. Double-supply-frequency pressure pulsation in annular linear induction pump. Part I: Measurement and numerical analysisV/ Nuclear Engineering and Design. 195, (2000) pp. 85-100.

11. Ogorodnikov A.P., Araseki H., Kirillov IJL, Preslitsky G.V., Araseki H. (2002). 1-D model for analysis of double-supply-frequency pressure pulsations in electromagnetic pumps. Fifth International PAMIR Conference on Fundamental and Applied MHD. Ramatuelle, France, v. 2, pp. 53-58.

12. Огородников А.П., Преслицкий ГЛ. Особенности распределения электромагнитного давления и двойных пульсаций по длине канала в цилиндрических линейных индукционных насосах при Re,«! Л Вопросы атомной науки и техники. Серия «Электрофизическая аппаратура». СПб: Энергоатомиздат, 2002, вып. 1(27), с. 67-78.

13. Araseki Н., Kirillov IJR., Ogorodnikov А.Р., Preslitsky G.V. Double-supply-frequency pressure pulsations in annular linear induction pump, part II: reduction of pulsation by linear winding grading at both stator ends. Nuclear Engineering and Design, 200,2000, pp. 397-406.

14. Ogorodnikov A.P., Kirillov IJL, Preslitsky G.V., Araseki H. Integral characteristics and double supply frequency pressure pulsations in electromagnetic pumps with singlestage linear current load grading //In Proceedings of the Joint 15th Riga and 6th Pamir International Conference Fundamental and applied MHD, Riga, Junnala, Latvia, 2005, V.l P .203-206.

15. Огородников А.П., Преслицкий Г.В. Обмотка трёхфазного линейного индукционного насоса. //Патент РФ № 1648228, Бюллетень ОИПОТЗ №3,1994 г.

16. Кириллов И.Р., Огородников AJL, Преслицкий Г.В. Индуктор цилиндрического индукционного насоса. //Патент РФ № 2251197, Бюллетень ОИПОТЗ №12,2005 г.

Подписано к печати 19.05.06 Формат 60x90/16. уч.-издл.1 . Тираж 100 экз. Заказ № 41 Отпечатано в «ФГУП НИИЭФА им. Д.В.Ефремова»

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Преслицкий, Геннадий Венедиктович

Введение.

Глава 1. Анализ локальных и интегральных характеристик ЦЛИН

1.1. Введение в проблему.

• 1.2. Обзор работ по структуре течения и неустойчивости.

1.3. Предварительные исследования неустойчивости ЦЛИН.

1.4. Выводы к главе 1.

Глава 2. Экспериментальное определение границы устойчивой работы ЦЛИН

2.1 Жидкометаллический стенд.

2.2 Метрологическое обеспечение стенда.

2.3 Вычисление спектров сигналов.

2.4 Параметры исследованных режимов.

2.5 Р((£)-характеристики.

2.6 Спектры интегральных и локальных характеристик устойчивой зоны.

2.7 Спектры интегральных и локальных характеристик неустойчивой зоны.

2.8 Оценка интенсивности низкочастотных колебаний.

2.9 Определение границы устойчивой работы ЦЛИН.

2.10 Выводы к главе 2.

Глава 3. Пульсации давления с двойной частотой источника питания в МГД-насосах

3.1. Введение в проблему.

3.2. Расчетная модель.

3.3. Индукция первичного магнитного поля.

3.4. Электромагнитное давление и пульсации давления

• с двойной частотой источника питания.

3.5. Выводы к главе 3.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Исследование пульсаций давления в цилиндрических линейных индукционных насосах"

Актуальность проблемы. В настоящее время магнитогидродинамические (МГД) машины применяются в различных отраслях промышленности, там, где необходимы транспортировка, дозированная подача, перемешивание жидких металлов, таких как щелочные металлы, алюминий, ртуть, свинец и т.д. [1-4]. Особое место занимают электромагнитные насосы (ЭМН) для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в атомных реакторах на быстрых нейтронах. В НИИЭФА им. Д.В.Ефремова работы по созданию таких насосов начали проводиться в начале 50-х годов прошлого столетия в связи с принятием в нашей стране программы создания реакторов на быстрых нейтронах. С этих пор и до настоящего времени НИИЭФА является основным разработчиком и изготовителем ЭМН для быстрых реакторов и экспериментальных стендов для отработки элементов таких реакторов. Особые технологические преимущества ЭМН: отсутствие вращающихся частей; полная герметизация проточного тракта без каких-либо уплотнений; легкость регулирования расхода и простота обслуживания - позволяют им конкурировать с механическими насосами. Во вспомогательных контурах быстрых реакторов, используемых для заполнения, слива, очистки жидкого металла, промывки тепловыделяющих сборок, преимущественно используются ЭМН. Имеется также положительный опыт их эксплуатации в основных контурах быстрых реакторов. Они эксплуатируются в исследовательских и теплофизических стендах, исследовательских реакторах БР-10, ИБР-2, во вспомогательных системах полупромышленных и промышленных реакторов на быстрых нейтронах БОР-бО, БН-350, БН-600 [5]. Наибольшее применение на АЭС имеют трехфазные линейные индукционные насосы типа ЦЛИН (цилиндрический линейный индукционный насос) и ВИН (винтовой индукционный насос). Успешно работали в первом и втором контурах реактора БР-10 четыре ЭМН типа ЦЛИН-3/150 при температуре натрия 350°С,

3 2 обеспечивая расход 150 м /ч каждый и давление 3 кГ/см . Разработаны и изготовлены в НИИЭФА насосы ЦЛИН-5/700, ЦЛИН-5/850 и ЦЛИН-8/1200 с расходами 700 и 850 м /ч и 1200 м /ч соответственно. Насос ЦЛИН-5/700 проработал около 20 тысяч часов во втором контуре реактора БОР-бО в ФГУП ГНЦ НИИАР. В результате исследований и опыта эксплуатации указанных насосов были получены новые знания, позволяющие создавать значительно более мощные ЭМН для замены механических насосов в основных контурах АЭС на быстрых нейтронах. На базе проведённых фундаментальных исследований был изготовлен и успешно испытан в 1986 г. в жидкометаллическом контуре самый мощный на то время в мире ЭМН ЦЛИНл л

3/3500 с расходом 3500 м /ч и развиваемым давлением 3 кГ/см , принятый для эксплуатации во втором контуре промышленного ядерного реактора БН-350.

Развитие атомной промышленности во многом связывают с развитием технологии реакторов на быстрых нейтронах, особенностью которой является замкнутый топливный цикл. Эта технология позволяет использовать накопившийся плутоний и отработанное ядерное топливо. Существует необходимость в ближайшие 15 лет ввести коммерческий реактор БН-1800. Разрабатываются проекты реакторов нового поколения на основе принципа естественной безопасности, охлаждаемых свинцом или сплавом свинец-висмут, - БРЕСТ-300 и СВБР-75/100 [6,7]. Положительный опыт эксплуатации ЭМН предполагает их использование в новых проектах. Интерес к их созданию для основных контуров быстрых реакторов имеют такие страны, как Франция, США, Япония, Южная Корея [8-11].

В установках управляемого термоядерного синтеза, в частности, в реакторах-токамаках [12] разрабатываются жидкометаллические системы, обеспечивающие тепловую защиту первой стенки, наработку трития и отвод тепла реактора, очистку плазмы от загрязнения её продуктами горения, в которых используются жидкие металлы - литий, сплав литий - свинец. Для перекачивания теплоносителя в указанных системах предполагается использование ЭМН [1].

Применение ЭМН в атомных электростанциях предъявляет повышенные требования к их стабильной и безопасной работе. В первую очередь это касается их устойчивой работы, отсутствию колебаний давления, расхода, тока питания. Проведенные к настоящему времени экспериментальные исследования показали, что при превышении определенных значений параметра электромагнитного взаимодействия Rms=Rmicp, названного критическим (Rn,- магнитное число Рейнольдса, s-скольжение), возникает неустойчивость характеристик насоса. Исследователи связывают это явление с размагничивающим действием токов вторичной среды при больших значениях магнитного числа Рейнольдса. Результатом является нарушение однородного распределения потока жидкого металла и индукции магнитного поля по периметру канала, увеличение их возмущений с увеличением Rms, и в конечном итоге увеличение потерь мощности и появление вихрей в скоростном потоке, которые и приводят к низкочастотным колебаниям характеристик ЭМН.

Инженерная методика расчета насосов основывается на электродинамическом приближении [13], когда предполагается, что жидкий металл движется как твердое тело, т.е. распределение скорости и индукции магнитного поля однородно по всему объему вторичной среды. Особенности структуры скоростного потока и ее влияние на интегральные характеристики учитываются эмпирическими коэффициентами, полученными на основании ранее проведенных исследований [14]. Примерное условие отсутствия колебаний, предполагающее относительно слабое размагничивание вторичной среды, определяется как RmKp<l. Это учитывается при расчете характеристик насоса, номинальной рабочей точки или диапазона регулирования расхода, обеспечивающих оптимальное для заданных условий соотношение КПД, габаритов и веса машины. Для расширения диапазона устойчивой работы насосов средней и большой мощности приходится снижать частоту питания. Однако в этом случае в существенной степени увеличивается опасное воздействие пульсаций давления удвоенной частоты источника питания, амплитуда которых может достигать более 30% развиваемого насосом электромагнитного давления в области номинальных значений скольжения. Для подавления этих пульсаций необходимо применение специально разработанных схем соединения обмотки индуктора ЭМН.

К началу исследований, результаты которых представлены в данной работе, не все критерии, определяющие зону устойчивости насосов, были известны. Не было достаточного количества экспериментальных данных для определения этих критериев. Не все способы уменьшения пульсаций давления с двойной частотой источника питания были исследованы.

Целью работы является совершенствование инженерной методики расчета ЦЛИН путем определения границы возникновения низкочастотных пульсаций их характеристик и разработка нового способа снижения пульсаций давления с двойной частотой источника питания. Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:

• Разработать и создать автоматизированную высокоскоростную систему измерения, позволяющую регистрировать, сохранять и обрабатывать большие объемы экспериментальных данных.

• Провести экспериментальные исследования интегральных и локальных характеристик ЦЛИН в широком диапазоне изменения МГД-параметров.

• Установить критерии, определяющие границу устойчивой работы ЦЛИН, и сравнить результаты с известными экспериментальными данными.

• Провести теоретическое и экспериментальное исследование пульсаций давления с двойной частотой источника питания в ЭМН с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на два полюсных деления на концах индуктора.

Научная новизна

• Создана уникальная информационно измерительная система для исследования пульсаций давления в ЭМН.

• Установлены критерии, определяющие границу устойчивой работы ЦЛИН.

• Теоретически и экспериментально исследованы пульсации давления с двойной частотой источника питания в ЭМН с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на два полюсных деления на концах индуктора.

• Результаты исследований, связанные с уменьшением двойных пульсаций, защищены авторским свидетельством и патентом.

Основные положения, выносимые на защиту

• Результаты экспериментального определения границы устойчивой работы ЦЛИН.

• Результаты теоретического и экспериментального исследования уменьшения пульсаций давления с двойной частотой источника питания в ЭМН с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на два полюсных деления на концах индуктора.

Практическая значимость работы

• Установлены критерии, определяющие границу устойчивой работы ЦЛИН, что позволяет обеспечить надежную и эффективную работу насосов в заданном диапазоне скольжений.

• Предложенная модификация линейной токовой нагрузки снижает пульсации давления с двойной частотой источника питания, что позволяет ее использовать при создании насосов с пониженной частотой источника питания.

Достоверность полученных результатов

• Применены современные средства измерения и анализа исследованных характеристик.

• Результаты получены анализом большого количества экспериментальных данных.

• Погрешность сравнения результатов исследований с экспериментальными данными, полученными при испытаниях других насосов, составляет не более 15%.

Апробация результатов работы и публикации

Результаты диссертационной работы, докладывались на следующих конференциях и семинарах:

• XI, XII, XIII Рижских совещаниях по магнитной гидродинамике (Рига, 1984 г., 1987 г., 1990 г.);

• на Международной конференции по явлениям передачи энергии в магнитной гидродинамике и электропроводящих потоках (Оссуа, 1997 г.);

• на Международных конференциях по фундаментальной и прикладной магнитной гидродинамике (Джиенс, 2000 г., Раматьюэль, 2002 г., Рига, 2005г.); Материал диссертации опубликован в 14 работах, одном авторском свидетельстве, и одном патенте.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 106 страницах, содержит 44 рисунка, 1 таблицу и список литературы из 66 наименований. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения.

 
Заключение диссертации по теме "Электрофизика, электрофизические установки"

Основные результаты диссертационной работы следующие:

1. Экспериментально установлено, что при продвижении рабочей точки насоса по р(0)-характеристике в сторону увеличения скольжения неоднородность профиля скорости увеличивается. Степень неоднородности профиля скорости является функцией параметра МГД-взаимодействия N.

2. Показано, что для р(С))-характеристик насоса имеются зона устойчивости и зона неустойчивости. В неустойчивой зоне во всех характеристиках насоса отмечаются колебания. В спектрах локальных давлений имеется полоса частот от 0 до 10 Гц с максимумом на частотах Н2 Гц.

3. Экспериментально установлена граница перехода от устойчивой зоны к неустойчивой, где амплитуда низкочастотных пульсаций изменяется скачком на малом промежутке скольжений. Возникновение низкочастотных пульсаций определяется параметром МГД-взаимодействия N, магнитным числом Рейнольдса Rm и коэффициентом а=ти/т. Граница описывается функцией aN=f(aRm).

4. Разработана одномерная расчетная модель насоса с одноступенчатой градацией линейной токовой нагрузки на 2т на концах индуктора. Получены аналитические выражения, описывающие распределение индукции магнитного поля, электромагнитного давления и пульсаций давления с двойной частотой источника питания.

5. Теоретически показано, что при одном и том же числе витков в обмотке возбуждения при линейной и одноступенчатой градации на 2т обмотка с линейной градацией предпочтительнее. Однако изготовить обмотку со ступенчатой градацией гораздо проще.

6. Экспериментально установлено, что применение одноступенчатой градации на длине 2т снижает амплитуду пульсаций давления с двойной частотой источника питания в два-три раза в области номинальных скольжений по сравнению с обмоткой без градации.

Заключение

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Преслицкий, Геннадий Венедиктович, Санкт-Петербург

1. Глухих В.А., Тананаев A.B., Кириллов И.Р. Магнитная гидродинамика в ядерной энергетике.// М., Энергоатомиздат, 1987,263 с.

2. Верте JI.A. Магнитная гидродинамика в металлургии.// М., «Металлургия», 1975.

3. Полищук В.П. Промышленное использование магнитогидродинамических устройств.//Магнитная гидродинамика, 1975, № 1 с. 118-128.

4. Микельсон А.Э., Фолифоров В.М. МГД-методы и устройства в промышленности.//Магнитная гидродинамика, 1975, № 1, с. 129-140.

5. Kirillov I.R., Preslitsky G.V., Ogorodnikov А.P., Vitkovsky I.V. Electromagnetic Pumps for Liquid Metal Nuclear Application. 14th Pacific Basin Nuclear Conference "New Technologies for a New Era", March 2-25, Hawaii, 2004.

6. Белая книга ядерной энергетики.// Под. ред. Адамова Е.О. М.: Издательство ГУПНИКИЭТ, 2001,270.

7. D.A. Gabaraev, A.I. Filin, "Development of a BREST-C>d-300 NPP with an On-Site Fuel Cycle for the Beloyarsk NPPI", Proc. of the 11 Intern Conf. On Nuclear Engineering, Tokyo, Japan, April 20-23,2003, ICONE 11-36410, JSME (2003).

8. Large EM Pump for LMFBR Primary and Secondary Systems.- In: American Nuclear Society Winter Meeting. Washington. D.C., 1974.- J. Settle, E. Graig, L. Podrasky, T. Gleason.

9. SNESMA BERLGERON. Sodium Pumps Development Stage Seen in the light of the Phenix Experiment - In: Pumps for nuclear power plants. Pros. Conf. Univ. of Bath. April, 1974. -M. Guer, W. Radzinsky, G. Klyser, J. Roumailhal.

10. Rapin J., Vaillant Ph., Werkoff F., Experimental and theoretical studies on the stability of induction pumps at large Rm number.// In: Liquid Metal Magneto-hydrodynamics. Kluwer Akademic Publisher, Dordrecht, 1989, pp. 325-332.

11. Nakasaki M., Taguchi J., Katuki K. at al. Development of sodium-immersed self-cooled electromagnetic pump.// The 1992 Seminar on Liquid-metal Magnetohydrodynamics, May 13-14, Gakushikaikan, Tokyo, 66-72.

12. Глухих В.А. Некоторые проблемы создания реакторов-токамаков.// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1983, с. 3-16.

13. Вольдек А.И. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом. JL: Энергия, 1970.

14. Тананаев А.В. Течения в каналах МГД-устройств. М.: Атомиздат, 1979.

15. Емелин Ю.Б. О балансе энергии на входном участке канала в бегущем магнитном поле.//Труды ЛПИ, 1978, с. 59-60.

16. Емелин Ю.Б. Экспериментальное изучение течения электропроводящей жидкости в плоском канале под воздействием бегущего магнитного поля.//Изв. ВУЗов, Энергетика. 1979, № 9, с. 141-145.

17. Кириллов И.Р. К расчёту характеристик индукционных МГД-машин. // Магнитная гидродинамика. 1983, № 1, с. 90-96.

18. Гайлитис А., Лиелаусис О. О внутренней гидравлике МГД-машин при неоднородном распределении сил.// Магнитная гидродинамика, 1971, № 2 с. 123-127

19. Гайлитис А., Лиелаусис О. Неустойчивость однородного распределения скоростей в индукционной машине.// Магнитная гидродинамика, 1975, № 1, с. 87-101.

20. Волчек Б.Б., Гехт Г.М., Толмач И.М., Элькин А.И. О гидродинамической неустойчивости и вызванных ею стационарных течениях в коаксиальном канале индукционного МГД-насоса.// Магнитная гидродинамика, 1976, № 2, с. 62-70.

21. Клявиня А.П., Лиелаусис О.А., Риекстиньш В.А. Неоднородное течение в канале цилиндрического индукционного насоса.// Восьмое Рижскоесовещание по магнитной гидродинамике, Рига, Зинатне, 1975, т. II, с. 79-81.

22. Валдмане Р.А., Кришберг P.P., Лиелпетер Я.Я. и др. Интегральные характеристики индукционной МГД-машины при больших параметрах электромагнитного взаимодействия.// Магнитная гидродинамика, 1977, № 4, с. 107-109.

23. Валдмане Р.А., Кришберг P.P., Лиелпетер Я.Я. и др. Локальные характеристики течения в канале индукционной МГД-машины при больших параметрах электромагнитного взаимодействия.// Магнитная гидродинамика, 1977, № 3, с. 99-104.

24. Боченинский В.П., Емелин Ю.Б., Кирисик Е.М., Тананаев А.В., Ушаков Ю.П., Анисимов A.M. Экспериментальное изучение энергетических характеристик и течения жидкого металла в линейном индукционном насосе. II// Магнитная гидродинамика, 1977, № 1, с. 79-82.

25. Кришберг P.P. Граница образования противонаправленных потоков в плосколинейных индукционных МГД-машинах.// Магнитная гидродинамика, 1978, № 4, с. 112-116.

26. Валдмане Р., Лиелаусис О., Улманис Л. Модель неоднородного течения в канале индукционного насоса.//Магнитная гидродинамика, 1983, №2, с.98-102.

27. Гайлитис А., Лиелаусис О. О внутренней гидравлике МГД-машин при неоднородном распределении сил. //Магнитная гидродинамика, 1971, №2, с.123-127.

28. Калнинь А.Я., Микрюков Ч.К., Петровича Р.А., Рупенейт В.А., Улманис Л.Я. Характеристики плоского индукционного насоса при неоднородном распределении электромагнитных сил по ширине канала. //Магнитная гидродинамика, 1971, №4, с.94-98.

29. Кришберг P.P. Самовозбуждение электромеханических колебаний в трехфазных индукционных МГД насосах. // Одиннадцатое Рижскоесовещание по магнитной гидродинамике, ч. II, 1984, с.35-39.

30. Валдманис Р., Лиелаусис О., Улманис Л. Расчет неоднородного течения в канале плоского индукционного насоса с продольными перегородками.

31. Магнитная гидродинамика, 1985, № 4, с. 85-92.

32. Андреев A.m., Метлин В.В., Половко Ю.А., Сидельников Б.В, Автоколебания в индукционном МГД-приводе.// Магнитная гидродинамика, 1987, №2, с. 127-134.

33. Половко Ю.А. Исследование устойчивости работы цилиндрического индукционного магнитогидродинамического насоса на внешнюю пневмогидравлическую нагрузку.// Магнитная гидродинамика, 1989,№ 3, с.81-88.

34. Андреев A.M., Карасёв Б.Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П. и др. Результаты экспериментального исследования цилиндрического линейного индукционного насоса ЦЛИН-5/700. Препринт А-0345. Л.: НИИЭФА, 1977, 22 с.

35. Андреев A.M., Карасёв Б.Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П. и др. Результаты экспериментального исследования электромагнитных насосов для установки БОР-бО.// Магнитная гидродинамика, Зинатне, 1978, № 4, с. 93-100.

36. Кебадзе Б.В., Кириллов И.Р., Кондратьев В.И., Огородников А.П., Остапенко В.П., Смирнов A.M. Исследование неустойчивых режимов работы цилиндрического линейного индукционного насоса.// Магнитная гидродинамика, Зинатне, 1979, № 4, с. 89-94.

37. Araseki Н., Kirillov I.R., Preslitsky G.V., Ogorodnikov А.Р. Magnetohydro-dynamic instability in annular linear induction pump. Part I: Experimental and numerical analysis// Nuclear Engineering and Design, 227, (2004) pp. 29-50.

38. И.Р.Кириллов, Д.М.Обухов Полностью двухмерная модель для анализа характеристик линейного цилиндрического индукционного насоса.// Журнал технической физики, 2005, том 75, вып. 8, с. 37-43.

39. Kirillov I.R., Obukhov D.M., Ogorodnikov A.P. Araseki H. Comparison of computer codes for evalution of double-supply-frequency pulsations in linear induction pumps// Nuclear Engineering and Design, 231, (2004) pp. 177-185.

40. Андреев A.M., Карасёв Б.Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П. и др. Результаты экспериментального исследования электромагнитных насосов для установки БОР-бО.// Магнитная гидродинамика, Зинатне, 1978, № 4,с. 93-100.

41. Кириллов И.Р., Огородников А.П., Остапенко В.П. Экспериментальное исследование неоднородности течения в цилиндрическом линейном индукционном насосе.// Магнитная гидродинамика, 1980, № 2, с. 107-113.

42. Кириллов И.Р., Огородников А.П., Остапенко В.П., Преслицкий Г.В. Исследование влияния конструктивных особенностей на течение в канале цилиндрического индукционного насоса.// Магнитная гидродинамика, 1981, № 2, с. 79-84.

43. Кириллов И.Р., Остапенко В.П. Локальные характеристики цилиндрического индукционного насоса при Rms> 1.// Магнитная гидродинамика, 1987, № 2, с. 95-102.

44. Кириллов И.Р., Остапенко В.П. Интегральные характеристики цилиндрического индукционного насоса при Rms> 1.// Магнитная гидродинамика, 1987, № 3, с. 115-119.

45. Кириллов И.Р., Огородников А.П., Остапенко В.П., Преслицкий Г.В.

46. О развитии неоднородного профиля скорости в канале цилиндрического индукционного насоса.//11-е Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Инженерные вопросы, ч. II, Рига, 1984, с. 7-10.

47. Безгачёв Е.А., Карасёв Б.Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П., Преслицкий Г.В. Результаты испытаний электромагнитного насоса ЦЛИН-8/1200. Препринт П-А-0774, НИИЭФА. Москва, ЦНИИАтоминформ, 1988.

48. Янтовский Е.И. Об определении магнитного числа Рейнольдса.// Магнитная гидродинамика, 1965, № 4, с. 153.

49. Андреев A.M., Безгачев Е.А., Карасев Б.Г., Кириллов И.Р., Огородников А.П., Преслицкий Г.В., Чвартацкий Р.В. Электромагнитный насос ЦЛИН-3/3500. // Магнитная гидродинамика, 1988, № 1, с. 61-67

50. Турчин И.М., Дробышев А.В. Экспериментальные жидкометаллические стенды. Атомиздат, Москва, 1978,190 с.

51. Гутников B.C. Фильтры измерительных сигналов. Энергоатомиздат,1. Ленинград, 1990,192 с.

52. Харкевич А.А. Спектры и анализ. Государственное издательство технико-теоретической литературы, Москва, 1953, 216 с.

53. Н. Ota, К. Katsuki, М. Funato et al. Development of 160 m3/min large capacity sodium-immersed self-cooled electromagnetic pump.// Journal of nuclear science and technology, Vol. 41, # 4, p. 511-523 (April 2004).

54. Вольдек А.И. Электрические машины. Энергия, Ленинград, 1974, 840 с.

55. Н. Ota, К. Katsuki, М. Funato et al. Development of 160 m3/min large capacity sodium-immersed self-cooled electromagnetic pump.// Journal of nuclear science and technology, Vol. 41, # 4, p. 511-523 (April 2004).

56. Hideo Araseki, Igor R. Kirillov, Gennady V. Preslitsky, Anatoly P. Ogorodnikov.

57. Double-supply-frequency pressure pulsation in annular linear induction pump.

58. Part I: Measurement and numerical analysis.// Nuclear Engineering and Design.195,(2000) pp. 85-100.

59. Ogorodnikov A.P., Araseki H., Kirillov I.R., Preslitsky G.V., Araseki H.(2002).

60. D model for analysis of double-supply-frequency pressure pulsations inelectromagnetic pumps. Fifth International PAMIR Conference on Fundamental and

61. Applied MHD. Ramatuelle, France, v. 2, pp. 53-58.

62. Огородников А.П. Структура первичного магнитного поля с градацией линейной токовой нагрузки в концевых зонах //Сборник ВАНТ, серия Электрофизическая аппаратура. Л.: Энергоатомиздат, 1985 г., вып. 22, с. 76-80.

63. Кириллов И.Р., Огородников А.П., Преслицкий Г.В. Индуктор цилиндрического индукционного насоса. //Патент РФ № 2251197, Бюллетень ОИПОТЗ №12,2005 г.

64. Огородников А.П., Преслицкий Г.В. Обмотка трёхфазного линейного индукционного насоса. //Патент РФ № 1648228, Бюллетень ОИПОТЗ №3, 1994 г.