MATHEMATICAL MODEL OF NON-STATIONARY HYDRAULIC PROCESSES IN GAS CENTRIFUGE CASCADE FOR SEPARATION OF MULTICOMPONENT ISOTOPE MIXTURES

A. A. Orlov, A. A. Ushakov, V. P. Sovach
2016 Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)  
Известно, что в ходе протекания нестационарных гидравлических процессов при разделении изотопных смесей нарушаются оптимальные режимы работы ступеней каскада газовых центрифуг, возникают возмущения, приводящие к нарушениям технических условий эксплуатации и недопустимым перегрузкам оборудования. Нестационарные гидравлические процессы влияют на условия работы оборудования, эффективность работы каскада и на качество выпускаемого продукта. Каскады для разделения многокомпонентных изотопных смесей
more » ... х изотопных смесей имеют небольшое газосодержание, следовательно, малую инерционность, что приводит к усилению влияния нестационарных процессов на эффективность работы каскадов. В связи с этим приобрело актуальность решение задачи их полномасштабного изучения. Данная задача решена нами путем создания и программной реализации соответствующей математической модели, в которой разделительная ступень каскада представлена в виде четырех выделенных объемов (коллектор питания, газовые центрифуги (ГЦ), коллектор отбора и коллектор отвала), а расчёт нестационарной гидравлики сводится к замене дифференциальных уравнений нестационарной гидравлики первого порядка разностными уравнениями по неявной схеме Эйлера [1], решению полученного нелинейного алгебраического уравнения и итерационному нахождению величин давлений во всех коллекторах и потоков на каждом временном слое, удовлетворяющих уравнению баланса вещества в каскаде. Предложенная математическая модель опробована нами еще на ряде химических элементов (Si, Xe, Ni, W). В результате установлено, что она является универсальной для расчета гидравлических параметров каскадов ГЦ по разделению многокомпонентных изотопных смесей с использованием различных рабочих веществ. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Пирумов У.Г. Численные методы. -М.: Дрофа, 2003. -221 с.
doi:10.15518/isjaee.2015.23.006 fatcat:mmc7ezogmfeelkkmbe2n3t6xje