• Термоенергетика, 3. семестар, позиција 3

Циљеви предмета су стицање академских знања о процесима и опреми генератора паре у термоенергетским постројењима, овладавање научним и стручним методама за предвиђање, анализу и истраживање термохидрауличких процеса у генераторима паре, као и методама за пројектовање, анализе сигурности и дијагностику радних стања генератора паре.

Студенти се оспособљавају да савременим научним и стручним методама самостално симулирају и анализирају процесе, пројектују опрему и дефинишу радне услове у генераторима паре у различитим условима примене. Такође, примена стечених знања им омогућује да у свим фазама пројектовања, израде и експолатације обезбеде сигуран, поуздан и енергетски и економски ефикасан погон генератора паре.

Технолошка решења генератора паре; основни појмови и дефиниције термохидрауличких параметара двофазне средине: масени удео паре, проточни масени удео паре, енергетски удео паре, запремински удео паре, густина двофазне мешавине, привидна брзина, масени флукс двофазног тока, фактор клизања, дрифт брзина и други; режими размене топлоте при загревању, испаравању и прегревању радног флуида или носиоца топлоте; криза размене топлоте, промена притиска у двофазном току; моделирање термохидрауличких процеса у генератору паре: хомогени, модели са клизањем фаза, двофлуидни и вишефлуидни модели струјања двофазне мешавине; методе нумеричког решавања модела термохидрауличких процеса; компјутерске симулације погонских услова генератора паре; простирање таласа притиска и динамичка оптерећења цевовода при прелазним и поремећеним условима рада; критично истицање двофазне мешавине; хидрулички удар изазван кондензацијом; нестабилност двофазног тока;сепарација влаге и сушење паре.

Одређивање основних параметара двофазног струјања за различите геометрије и граничне услове. Прорачун пада притиска при двофазном струјању. Прорачун енергетских и масених биланса у испаривачком каналу. Одређивање границе кључања и засушења у испаривачком каналу. Прорачун термохидрауличких параметара у циркулационим круговима генератора паре. Модели једнофазног и двофазног струјања, билансне једначине масе, количине кретања и енергије у оквиру модела два флуида за прорачун двофазног струјања у испаривачком каналу, конститутивне корелације за прорачун транспортних процеса на разделним површинама фаза и на зиду струјног канала. Нумеричко решавање двофазног струјања. Компјутерски прорачуни услова циркулације пријемника топлоте у генераторима паре за номиналне и променљиве режиме рада. Развој модела за прорачун динамичких промена притиска у двофазним системима са испаравањем и кондензацијом у судовима под притиском и спровођење рачунског експеримента коришћењем готовог компјутерског програма.

Пожељан услов су положени испити из Термодинамике, Механике флуида и Нумеричке математике.

Писани изводи са предавања. Stevanović, V., Thermal-Hydraulics of Steam Generators – Modelling and Numerical Simulation, Monograph, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, 2006, ISBN 86-7083-569-X. - КСЈ Рачунарска опрема - КИО, Софтвер за решавање система диференцијалних једначина - ИАС, Софтвер за симулације и анализе динамичких промена притиска у цевним мрежама и судовима под притиском. - ИАС, расположиво у Лабораторији за нуклеарне електране.

Укупан фонд часова: 75

Ново градиво: 20
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Аудиторне вежбе: 5
Лабораторијске вежбе: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 25
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 0
Студијски истраживачки рад: 0

Преглед и оцена рачунских задатака: 0
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
Преглед и оцена семинарских радова: 0
Преглед и оцена пројекта: 5
Колоквијум са оцењивањем: 5
Тест са оцењивањем: 0
Завршни испит: 5

Активност у току предавања: 5
Тест/колоквијум: 35
Лабораторијска вежбања: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 30
Завршни испит: 30
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

Стевановић, В., Писани изводи предавања из генератора паре, 2023. ; Стевановић, В., Студовић, М., Феноменологија прелазних процеса у термоенергетским постројењима и неке методе анализе и симулације, Турбомашине и даљинско грејање, Машински факултет, Београд, 1992.; Ishigai, S., Steam Power Engineering - Thermal and Hydraulic Design Principles, Cambridge University Press, 2010. ; Reznikov, M.I., Lipov, Yu.M., Steam Boilers of Thermal Power Plants, Mir Publishers, Moscow, 1985.; Delhaye, J.M., Thermohydraulics of Two-Phase Systems for Industrial Design and Nuclear Engineering, Hemisphere, 1981.