способ приближенного определения поля температуры рабочей среды в натурной установке

Формула изобретения

1. Способ приближенного определения поля температуры рабочей среды в натурной установке, включающий непрерывный впуск газообразного трассера в поток воздуха на входе в проточную часть рабочего участка, отбор пробы из потока воздуха на выходе из проточной части рабочего участка, подачу отобранной пробы в систему анализа пробы, анализ отобранной пробы, измерение концентрации трассера в воздушном потоке на выходе из проточной части рабочего участка, определение локальной температуры рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки по приближенному соотношению, отличающийся тем, что задают произвольное значение размерного коэффициента пропорциональности, представляющего собой отношение полного теплового потока на входе в проточную часть натурной установки к технологически возможному полному массовому расходу трассера на входе в проточную часть рабочего участка, определяют необходимые локальные массовые расходы трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе проточной части рабочего участка, трассер с произвольно заданным локальным массовым расходом поочередно впускают в каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка, измеряют локальные концентрации трассера на выходе из проточной части рабочего участка, соответствующие впуску трассера в различные элементарные площадки на входе в проточную часть рабочего участка, измеренные локальные концентрации трассера на выходе из проточной части рабочего участка, соответствующие различным местам впуска трассера на входе в проточную часть рабочего участка, измеренные локальные концентрации трассера на выходе из проточной части рабочего участка, соответствующие различным местам впуска трассера на входе в проточную часть рабочего участка, нормируют путем умножения на нормировочный коэффициент, равный отношению необходимого и произвольно заданного расходов трассера через элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка, нормированные локальные концентрации трассера, относящиеся к каждой характерной точке на выходе из проточной части рабочего участка, суммируют и получают результирующие локальные нормированные концентрации трассера в элементарной площадке на выходе из проточной части рабочего участка, а искомую локальную температуру рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки определяют по приближенному соотношению



где Т - искомая локальная температура рабочей среды, К;

А - линейный масштаб проточной части рабочего участка по отношению к проточной части натурной установки;

Q - полный тепловой поток, Дж/с;

G - технологически возможный полный массовый расход трассера, кг/с;

С - результирующая локальная нормированная концентрация трассера;

с_р - удельная теплоемкость рабочей среды, Дж/(кг·К);

- плотность рабочей среды, кг/м³;

W - средняя скорость рабочей среды, м/с;

верхние индексы «н» и «р» соответствуют натурной установке и рабочему участку; нижние индексы «1» и «2» соответствуют характеристикам рабочей среды на входе и выходе проточных частей натурной установки и рабочего участка; нижние индексы «i» и «j» соответствуют номерам элементарных площадок на входе в проточную часть рабочего участка и номерам элементарных площадок на выходе из проточных частей рабочего участка и натурной установки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полный тепловой поток на входе в проточную часть натурной установки определяют по соотношению



где Q - полный тепловой поток, Дж/с;

с _р - удельная теплоемкость рабочей среды при ее средней температуре, Дж/(кг·К);

М - полный массовый расход рабочей среды, кг/с;

Т - средняя температура рабочей среды, К;

верхний индекс «н» соответствует натурной установке;

нижний индекс «1» соответствует рабочей среде натурной установки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что необходимый локальный массовый расход трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка определяют по соотношению



где - необходимый локальный массовый расход трассера через элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка, кг/с;

G - технологически возможный полный массовый расход трассера, кг/с;

Q - полный тепловой поток, Дж/с;

с_р - удельная теплоемкость рабочей среды, Дж/(кг·К);

- плотность рабочей среды, кг/м³;

W - локальная скорость рабочей среды, м/с;

Т - локальная температура рабочей среды, К;

s - площадь элементарной площадки, м²;

верхние индексы «н» и «р» соответствуют натурной установке и рабочему участку; нижний индекс «1» соответствует характеристикам рабочей среды на входе проточных частей натурной установки и рабочего участка.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве трассера используют газообразный галоидный трассер или газообразный углеводород.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что локальную скорость рабочей среды на входе в проточную часть рабочего участка и (или) на выходе из него определяют экспериментально, в результате расчетов и (или) задают в виде постоянного значения.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле температур на входе в проточную часть натурной установки определяют в результате расчетов или задают в виде исходных данных.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что подобие полей скорости рабочей среды на входе в проточную часть и на выходе из проточной части рабочего участка и натурной установки обеспечивают за счет геометрического подобия их проточных частей или путем воздействия на поток устройствами, например, направляющими устройствами, решетками.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подводе трассера в поток рабочей среды рабочего участка массовый расход трассера поддерживают постоянным на произвольном уровне, достаточным для получения поля измеряемых концентраций на выходе из проточной части с определимой погрешностью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении поля температуры рабочей среды в натурных установках, например в проточных частях теплообменников и реакторов ЯЭУ.

Известен способ исследования перемешивания теплоносителя в проточных частях коллекторных систем [Габрианович Б.Н., Дельнов В.Н. Исследование перемешивания теплоносителя в раздающих коллекторных системах быстрых реакторов и ВВЭР / Атомная энергия. Т.77. Вып.5. Ноябрь 1994 г. С.340-344].

Способ включает впуск трассера в поток воздуха в проточную часть рабочего участка через один из входных патрубков и регистрацию концентрации трассера на выходе из проточной части экспериментального участка с помощью проградуированного течеискателя.

Недостатки известного способа состоят в следующем:

- отсутствует соотношение, позволяющее осуществить пересчет относительных концентраций трассера в значения температуры;

- не предусмотрена возможность для определения иных (произвольных) полей температуры рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки без проведения дополнительных исследований на рабочем участке;

- не учитываются локальные физические свойства рабочей среды в проточной части натурной установки и рабочем участке.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ определения полей температуры в проточной части рабочего участка, рассмотренный в работе [Левченко Ю.Д. Гидродинамика каналов теплообменного оборудования ядерных энергетических установок // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. ГНЦ РФ-ФЭИ, Обнинск, 1991 г., 526 с. Раздел 2.4. Гидродинамическое моделирование коллектора ядерного реактора ВГ-400. С.88-99].

Известный способ включает непрерывный и одновременный ввод газообразного трассера на всех выделенных элементарных площадках входного сечения в изотермический поток воздуха, отбор пробы из потока воздуха на выходе из проточной части экспериментального участка, подачу отобранной пробы в систему анализа пробы, анализ отобранной пробы, определение концентрации трассера в воздушном потоке, определение локальной температуры в проточной части натурной установки по приближенным соотношениям, связывающим между собой локальную температуру теплоносителя на выходе из проточной части натурной установки с относительной концентрацией трассера в воздушном потоке проточной части рабочего участка, максимальной и минимальной температурами потока на входе в проточную часть натурной установки.

Недостатками известного способа являются:

- относительно высокая трудоемкость определения температуры рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки, связанная с необходимостью одновременного ввода трассера в характерные точки на входе в проточную часть рабочего участка с заданной концентрацией (расходом) трассера в них;

- ограниченная область получения данных для анализа различных типов полей температуры на входе в проточную часть натурной установки;

- отсутствие возможности определения иных (произвольных) полей температуры рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки без проведения дополнительных исследований на рабочем участке;

- отсутствие учета локальных физических свойств рабочей среды в проточных частях натурной установки и рабочего участка;

- относительно низкая точность определения поля температуры на выходе из проточной части натурной установки из-за значительного усложнения конструкций устройств, применяемых по известному способу определения температуры для одновременного ввода трассера во все характерные участки входного сечения рабочего участка и в связи с этим возможным возмущающим влиянием устройств ввода на поле скоростей и возможным взаимным влиянием линий подвода трассера при экспериментальном подборе необходимого поля его концентраций.

Предложенный способ позволяет исключить указанные недостатки, а именно:

- учесть влияние физических свойств рабочей среды в проточных частях натурной установки и рабочего участка на определяемое поле температуры на выходе из проточной части натурной установки;

- получить поле температуры на выходе из проточной части натурной установки при различных полях температуры на входе в ее проточную часть без проведения дополнительных испытаний рабочего участка;

- более точно воспроизводить на входе в проточную часть рабочего участка поле локальных расходов трассера, соответствующее полю локальных тепловых потоков в натурной рабочей среде на входе в проточную часть натурной установки.

Для исключения указанных недостатков в способе приближенного определения поля температуры рабочей среды в натурной установке, включающем непрерывный впуск газообразного трассера в поток воздуха на входе в проточную часть рабочего участка, отбор пробы из потока воздуха на выходе из проточной части рабочего участка, подачу отобранной пробы в систему анализа пробы, анализ отобранной пробы, измерение концентрации трассера в воздушном потоке на выходе из проточной части рабочего участка, определение локальной температуры рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки по приближенному соотношению предлагается:

- задавать произвольное значение размерного коэффициента пропорциональности, представляющего собой отношение полного теплового потока на входе в проточную часть натурной установки к технологически возможному полному массовому расходу трассера на входе в проточную часть рабочего участка;

- определять необходимые локальные массовые расходы трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе проточной части рабочего участка;

- трассер с произвольно заданным локальным массовым расходом поочередно впускать в каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка;

- измерять локальные концентрации трассера на выходе из проточной части рабочего участка, соответствующие впуску трассера в различные элементарные площадки на входе в проточную часть рабочего участка;

- измеренные локальные концентрации трассера на выходе из проточной части рабочего участка, соответствующие различным местам впуска трассера на входе в проточную часть рабочего участка, нормировать путем умножения на коэффициент, равный отношению необходимого и произвольно заданного расходов трассера через элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка;

- нормированные локальные концентрации трассера, относящиеся к каждой характерной точке на выходе из проточной части рабочего участка, просуммировать и получить результирующие локальные концентрации трассера в элементарной площадке на выходе из проточной части рабочего участка;

- искомую локальную температуру рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки определять по приближенному соотношению, учитывающему линейный масштаб проточной части рабочего участка по отношению к проточной части натурной установки, полный тепловой поток на входе в натурную установку, технологически возможный полный массовый расход трассера на входе в проточную часть рабочего участка, результирующую локальную нормированную концентрацию трассера в элементарной площадке на выходе из рабочего участка, удельную теплоемкость, плотность и среднюю скорость рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки, плотность и среднюю скорость рабочей среды на выходе из проточной части рабочего участка.

В частных случаях реализации способа предлагается следующее:

- полный тепловой поток на входе в проточную часть натурной установки определять по соотношению, учитывающему удельную теплоемкость рабочей среды при ее средней температуре, полный массовый расход и среднюю температуру рабочей среды;

- необходимый локальный массовый расход трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка определять по соотношению, учитывающему технологически возможный полный массовый расход трассера на входе в проточную часть рабочего участка, полный тепловой поток на входе в проточную часть натурной установки, удельную теплоемкость, плотность, скорость и температуру рабочей среды в элементарной площадке на входе в проточную часть натурной установки, а также площадь данной элементарной площадки;

- в качестве трассера использовать газообразный галоидный трассер или газообразный углеводород;

- локальную скорость рабочей среды на входе в проточную часть рабочего участка и (или) на выходе из него определять экспериментально, в результате расчетов и (или) задавать в виде постоянного значения;

- поле температур на входе в проточную часть натурной установки определять в результате расчетов или задавать в виде исходных данных;

- подобие полей скорости рабочей среды на входе в проточную часть и на выходе из проточной части рабочего участка и натурной установки обеспечивать за счет геометрического подобия их проточных частей или путем воздействия на поток устройствами, например направляющими устройствами, решетками;

- при подводе трассера в поток рабочей среды рабочего участка массовый расход трассера поддерживать постоянным на произвольном уровне, достаточным для получения поля измеряемых концентраций на выходе из проточной части с определимой погрешностью.

Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей способа, повышении точности, снижении себестоимости и трудоемкости определения поля температуры на выходе из проточной части натурной установки.

Способ приближенного определения поля температуры рабочей среды в натурной установке заключается в следующем.

Задают произвольное значение размерного коэффициента пропорциональности, представляющего собой отношение полного теплового потока на входе в проточную часть натурной установки к технологически возможному полному массовому расходу трассера на входе в проточную часть рабочего участка.

Определяют необходимые локальные массовые расходы трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе проточной части рабочего участка.

В поток воздуха в каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка непрерывно и поочередно впускают трассер с произвольно заданным локальным массовым расходом.

На выходе из проточной части рабочего участка из потока воздуха отбирают пробу, подают ее в систему анализа пробы, анализируют отобранную пробу и измеряют локальные концентрации трассера, соответствующие впуску трассера в различные элементарные площадки на входе в проточную часть рабочего участка.

Измеренные локальные концентрации трассера на выходе из проточной части рабочего участка, соответствующие различным местам впуска трассера на входе в проточную часть рабочего участка, нормируют путем умножения на нормировочный коэффициент, равный отношению необходимого и произвольно заданного расходов трассера через элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка.

Нормированные локальные концентрации трассера, относящиеся к каждой характерной точке на выходе из проточной части рабочего участка, суммируют и получают результирующую локальную концентрацию трассера в элементарной площадке на выходе из проточной части рабочего участка.

Искомую локальную температуру рабочей среды в каждой характерной точке на выходе из проточной части натурной установки определяют по приближенному соотношению

где Т - искомая локальная температура рабочей среды, К; А - линейный масштаб проточной части рабочего участка по отношению к проточной части натурной установки; Q - полный тепловой поток, Дж; G - технологически возможный полный массовый расход трассера, кг/с; - результирующая локальная нормированная концентрация трассера; с_р - удельная теплоемкость рабочей среды, Дж/(кг·К); - плотность рабочей среды, кг/м³; W - средняя скорость рабочей среды, м/с; верхние индексы «н» и «р» соответствуют натурной установке и рабочему участку; нижние индексы «1» и «2» соответствуют характеристикам рабочей среды на входе и выходе проточных частей натурной установки и рабочего участка; нижние индексы «i» и «j» соответствуют номерам элементарных площадок на входе в проточную часть рабочего участка и номерам элементарных площадок на выходе из проточных частей рабочего участка и натурной установки.

Частные случаи реализации способа заключаются в следующем.

Полный тепловой поток на входе в проточную часть натурной установки задают в виде исходного параметра или определяют по соотношению

где Q - полный тепловой поток, Дж/с; с _р - удельная теплоемкость рабочей среды при ее средней температуре, Дж/(кг·К), М - полный массовый расход, кг/с; Т - средняя температура рабочей среды, К; верхний индекс «н» соответствует натурной установке; нижний индекс «1» соответствует рабочей среде натурной установки.

Необходимый локальный массовый расход трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка определяют по соотношению

где - необходимый локальный массовый расход трассера через элементарную площадку на входе проточную часть рабочего участка, кг/с; Q - полный тепловой поток, Дж/с; G - полный массовый расход трассера, кг/с; с_р - удельная теплоемкость рабочей среды, Дж/(кг·К); - плотность рабочей среды, кг/м³; W - локальная скорость рабочей среды, м/с; Т - локальная температура рабочей среды, К; s - площадь элементарной площадки, м²; верхние индексы «н» и «р» соответствуют натурной установке и рабочему участку; нижний индекс «1» соответствует характеристикам рабочей среды на входе проточных частей натурной установки и рабочего участка.

В качестве трассера используют газообразный галоидный трассер или газообразный углеводород.

Локальную скорость рабочей среды на входе в проточную часть рабочего участка и (или) на выходе из него определяют экспериментально, в результате расчетов и (или) задают в виде постоянного значения.

Поле температур на входе в проточную часть натурной установки определяют в результате расчетов или задают в виде исходных данных.

Подобие полей скорости рабочей среды на входе в проточную часть и на выходе из проточной части рабочего участка и натурной установки обеспечивают за счет геометрического подобия их проточных частей или путем воздействия на поток устройствами, например направляющими устройствами, решетками.

При подводе трассера в поток рабочей среды рабочего участка массовый расход трассера поддерживают постоянным на произвольном уровне, достаточным для получения поля измеряемых концентраций на выходе из проточной части с определимой погрешностью.

Пример конкретного осуществления способа.

Характеристики натурной установки

Натурная установка - высокотемпературный газовый реактор (ВТГР). Сборный коллектор ВТГР включает решетку нижнего отражателя, элементы затенения проточной части сборного коллектора и четыре отводных патрубка.

Характеристики проточной части натурной установки: ; ;

, - проходные сечения на входе в проточную часть и на выходе проточной части натурной установки соответственно, м² . Выход проточной части - 4 выходных патрубка с проходными сечениями 1×1,4 м² каждый.

Исходные данные по рабочей среде натурной установки:

М^н =340 кг/с (полный массовый расход гелия); ; ; .

Полный тепловой поток через проточную часть сборного коллектора определяли по соотношению (2). В результате расчета получили:

Среднюю скорость потока гелия на входе в сборный коллектор определяли по формуле . В результате расчета получили: .

Среднюю скорость потока гелия на выходе из сборного коллектора определяли по формуле . В результате расчета получили: .

Истечение гелия из сборного коллектора СВБР осуществляется через 4 выходных патрубка.

На фиг.1 представлен радиальный профиль температуры во входном сечении проточной части сборного коллектора ВТГР, на фиг.2 - радиальный профиль относительной скорости во входном сечении проточной части сборного коллектора ВТГР, где r - радиальная координата, R - максимальный радиус входного сечения сборного коллектора. На фиг.3 дан профиль относительной скорости по высоте (снизу вверх) сечения выходного патрубка проточной части сборного коллектора ВТГР. На фиг.1-3 обозначение <W> соответствует средней скорости потока рабочей среды.

Характеристики рабочего участка

Проточная часть рабочего участка выполнена геометрически подобной проточной части сборного коллектора ВТГР в масштабе 1:5. Соответственно этому в формуле (1) коэффициент A=0,2. .

Характеристика рабочей среды в проточной части рабочего участка: ; М^p=5,75 кг/с (массовый расход воздуха).

Среднюю скорость потока воздуха на выходе из проточной части рабочего участка определяли по формуле . В результате расчета получили: .

Рабочая среда - воздух. Газообразный трассер - пропан.

Температура воздуха в рабочем участке поддерживалась постоянной в технологически приемлемом диапазоне, чтобы не учитывать влияние температуры на плотность воздуха.

Профиль относительной скорости во входном сечении проточной части рабочего участка, одинаковый с представленным на фиг.2, создавался с помощью профилирующей решетки.

Развитое турбулентное течение и геометрическое подобие проточных частей натурного коллектора и рабочего участка обеспечивали одинаковые профили относительных скоростей гелия и воздуха в выходных патрубках. Влияние естественной конвекции на профиль скорости в проточной части натурного коллектора пренебрежимо мало.

Реализация способа приближенного определения поля температуры

Количество элементарных площадок, на которые разделялись входные сечения сборного коллектора натурной установки и рабочего участка, равнялось 5×6=30. Из них 5 площадок в радиальном направлении, 6 - по азимуту. При этом радиус делился на 5 равных частей, углы в азимутальном направлении являлись одинаковыми и равными /3.

План сборного коллектора ВТГР и схема расположения элементарных площадок на входе в проточную часть натурного установки даны на фиг.4.

Технологически возможный полный массовый расход трассера - пропана через все элементарные площадки рабочего участка задавали равным . Этот расход пропана был достаточным при использовании баллона со сжиженным газом без перезарядки в течение всего испытания рабочего участка и соответствовал получаемой средней массовой концентрации пропана в потоке воздуха в рабочем участке на уровне 10^-4. Этот уровень концентраций пропана находится в диапазоне концентраций, измеряемых газовым хроматографом Модели 3700.

Значение отношения полного теплового потока на входе в проточную часть сборного коллектора ВТГР к полному массовому расходу пропана на входе в проточную часть рабочего участка, которое является размерным коэффициентом пропорциональности при определении необходимых локальных массовых расходов трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка, равнялось .

Необходимый локальный массовый расход трассера в рабочей среде через каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка, представленный в таблице 1, определяли по соотношению (3) с использованием исходных данных, представленных на фиг.1-3:

В таблице 1 соотношение необходимого и произвольно заданного расхода трассера является нормирующим коэффициентом при . Массовый расход трассера через каждую из элементарных площадок поддерживался постоянным во времени.

При расчете элементарных площадок учитывалось затеснение проходного входного сечения коллектора опорными колоннами и выгрузочными трубами.

Массовый расход воздуха на входе в проточную часть рабочего участка и на выходе из него обеспечивали постоянным во времени.

Измерение концентрации пропана в потоке воздуха выполняли газовым хроматографом.

В поток воздуха в каждую элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка непрерывно и поочередно впускали пропан с произвольно заданным локальным массовым расходом. В данном примере реализации способа уровень массового расхода пропана через каждую из элементарных площадок задавался одинаковым и равным . Увеличенный расход пропана выбирали для повышения точности измерения концентраций пропана в потоке воздуха в рабочем участке.

В характерных точках поперечного сечения на выходе из проточной части рабочего участка из потока воздуха отбирали пробу, подавали ее в систему анализа пробы, анализировали отобранную пробу и измеряли локальные концентрации пропана с помощью газового хроматографа, соответствовавшие впуску трассера в различные элементарные площадки на входе в проточную часть рабочего участка.

Характерными точками на выходе из проточной части сборного коллектора ВТГР являлись точки в нижней и верхней частях патрубков с координатами у/Н=0,05 и у/Н=0,95. Здесь координата "у" отсчитывалась от нижней поверхности патрубка вверх по высоте "H". По температурам в этих точках можно судить о степени перемешивания теплоносителя в сборном коллекторе ВТГР. В данном примере из-за симметрии в плане проточной части сборного коллектора и одинаковости выходных патрубков описываются результаты измерений концентраций пропана в характерных точках 3-го патрубка (см. фиг.4).

Измеренные локальные концентрации пропана на выходе из проточной части рабочего участка, соответствующие различным местам впуска пропана на входе в проточную часть рабочего участка, нормировали путем умножения на нормировочный коэффициент, равный отношению необходимого и произвольно заданного расходов пропана через элементарную площадку на входе в проточную часть рабочего участка.

Нормированные измеренные локальные концентрации пропана в характерных точках 3-го выходного патрубка даны в таблице 2. Из-за симметрии геометрии рабочего участка значения измеренных локальных концентраций пропана, полученные от ввода трассера в симметричные элементарные площадки, усреднялись.

Нормированные локальные концентрации пропана, относящиеся к каждой характерной точке на выходе из проточной части рабочего участка, суммировались и определялись результирующие локальные нормированные концентрации пропана в элементарной площадке на выходе из проточной части рабочего участка.

Таблица 2 Значения локальных нормированных концентраций пропана в характерных точках патрубка № 3 рабочего участка
№ п/п	i
1	51, 56	0	0
2	41, 46	0	0
3	31, 36	0	0
4	21, 26	6,69	4,96
5	11, 16	4,53	3,36
6	12, 15	9,03	6,69
7	22, 25	15,5	11,5
8	32, 35	2,82	2,09
9	42, 45	1,89	1,40
10	52, 55	0	0
11	13, 14	11,3	8,37
12	23, 24	44,6	33,0
13	33, 34	70,5	52,2
14	43, 44	131	87,2
15	53, 54	281	208

В выходных патрубках натурной установки и рабочего участка поля относительных скоростей рабочей среды одинаковы. Искомую локальную температуру рабочей среды на выходе из проточной части натурной установки определяли по приближенному соотношению (1). В результате расчета получили:

В таблице 2 приведены результирующие локальные нормированные значения измеренных концентраций пропана в характерных точках 3-го выходного патрубка.

Подставив их в формулу (4), получили результирующие температуры в характерных точках в выходном патрубке натурной установки:

;

Эти результаты подтверждаются расчетами на основе численного моделирования теплогидродинамики потока гелия в проточной части сборного коллектора ВТГР.

Показана техническая возможность осуществления способа приближенного определения поля температуры рабочей среды в натурной установке.