Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРОВОДЯНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ЗАСЫПКЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЧАСТИЦ

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2014-0-5-154-156

Аннотация

Существенное повышение безопасности атомной энергетики может быть достигнуто за счет внедрения микротвэльного топлива в реакторных установках с водяным теплоносителем. Микротвэл представляет собой шарик диаметром порядка миллиметра, состоящий из топливного ядра, покрытого защитной оболочкой. Оболочки разделяют топливо и теплоноситель и обеспечивают удержание продуктов деления ядер. Благоприятные теплофизические свойства засыпки микротвэлов в сочетании с водяным теплоносителем позволяют избежать аварийных последствий перегрева топлива. Известны предложения по использованию микротвэлов в ВВЭР, прямоточном реакторе с перегревом пара, реакторе со спектральным регулированием за счет изменения паросодержания.

В статье расчетным методом анализируется возможность возникновения режимов с неравномерностью распределения теплоносителя в засыпке. Установлена неустойчивость, связанная с неоднозначностью зависимости перепада давлений от расходного паросодержания. Неустойчивость уменьшается с увеличением массового расхода, размера частиц, со снижением абсолютного давления, а влияние пористости на эффект мало. Наиболее опасный диапазон – при паросодержании порядка единицы. Возникают поры, заполненные только паром, и поры с водопаровой фазой при паросодержании, меньшем среднего по засыпке. В прямоточном реакторе с перегревом пара в таком режиме на выходе теплоноситель будет содержать долю влаги в капельной форме. Найдено, что в части режимов с недогревом на входе движение теплоносителя неустойчиво против сильного возмущения течения. В реакторе радиального типа при прочих равных условиях неравномерность распределения двухфазного теплоносителя по засыпке выше по сравнению с однофазным теплоносителем.

Об авторе

В. В. Сорокин
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Associate Professor, PhD in Engineering



Список литературы

1. Перспективы применения микротвэлов в ВВЭР/ Н. Н. Пономарев-Степной [и др.] // Атомная энергия. – 1999. – Т. 85, вып. 6. – С. 443–449.

2. Филиппов, Г. А. Перспективы создания прямоточных микротвэльных ядерных реакторов с перегревом пара / Г. А. Филиппов, Р. Г. Богоявленский, А. А. Авдеев // Тяжелое машиностроение. – 2002. – № 1. – С. 7–11.

3. Ядерный реактор с водой под давлением с активной зоной на основе микротвэлов и способ осуществления его работы: пат. 2475869 РФ, МПК7 G21C1/00 / Е. И. Гришанин, П. Н. Алексеев; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”». – № 2012105061/07; заявл. 15.02.2012; опубл. 20.02.2013 // Бюл. № 5.

4. Исаев, А. Н. Реактор с водным теплоносителем малой мощности с топливом на базе шариковых микротвэлов / А. Н. Исаев // Атомная техника за рубежом. – 2007. – № 8. – С. 14–20.

5. Исаев, А. Н. Применение шариковых микротвэлов реакторов с газовым теплоносителем в малых водо-водяных реакторах / А. Н. Исаев // Атомная техника за рубежом. – 2007. – № 10. – С. 12–18.

6. О возможности создания безопасных водо-водяных реакторов с тепловыделяющими сборками на основе шаровых твэлов / Е. Д. Домашев [и др.] // Промышленная теплотехника. – 2000. – Т. 22, № 4. – С. 51–55.

7. Руководящий документ по стандартизации Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР. Тепловой и гидравлический расчет теплообменного оборудования АЭС. Методические указания: РД 24.035.05–89. – Введ. 01.07.90. – Л.: НПО ЦКТИ, 1991. – 211 с.

8. Kaviany, M. Principles of Heat Transfer in Porous Media / M. Kaviany. – NY: Springer-Verlag, 1991. – 626 p.

9. Сорокин, В. В. Гидравлика и теплообмен шаровых засыпок в условиях активной зоны водо-водяных ядерных реакторов с микротвэлами / В. В. Сорокин. – Минск: Беларус. навука, 2010. – 191 с.

10. Быстров, П. И. Гидродинамика коллекторных теплообменных аппаратов / П. И. Быстров, В. С. Михайлов. – М.: Энергоиздат, 1982. – 223 с.

11. Лебедев, А. В. Влияние геометрии зернистого слоя на его гидродинамические и тепловые характеристики: дис. ... канд. техн. наук: 01.04.14 / А. В. Лебедев. – Новосибирск: ИТФ, 1988. – 156 с.


Рецензия

Для цитирования:


Сорокин В.В. НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРОВОДЯНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ЗАСЫПКЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЧАСТИЦ. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2014;(5):89-96. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2014-0-5-154-156

For citation:


Sorokin V.V. NONUNIFORMITIES OF TWO-PHASE COOLANT DISTRIBUTION IN A HEAT GENERATING PARTICLES BED. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2014;(5):89-96. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2014-0-5-154-156

Просмотров: 677


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)