Исследование пульсаций давления в цилиндрических линейных индукционных насосах

Преслицкий, Геннадий Венедиктович

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

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

| ._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.

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:

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

Научная новизна

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

• Установлены критерии, определяющие границу устойчивой работы ЦЛИН.

Основные положения, выносимые на защиту

• Результаты экспериментального определения границы устойчивой работы ЦЛИН.

Практическая значимость работы

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 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.

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).

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.