Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ И МАССООБМЕНА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРКАХ РЕАКТОРНЫХ УСТАНОВОК С ВОДОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-6-591-603

Полный текст:

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных исследований локальной гидродинамики и массообмена потока теплоносителя за различными вариантами конструкций дистанционирующих и перемешивающих решеток, разработанных для топливных кассет отечественных и зарубежных ядерных реакторов. Для проведения исследований изготовлены модели следующих топливных кассет: ТВСА для реакторов ВВЭР и ВБЭР, ТВС-КВАДРАТ для реакторов PWR и ТВС реактора КЛТ-40С. Все модели выполнены в полном геометрическом подобии с натурными кассетами. Исследования проводили путем моделирования течения теплоносителя в активной зоне воздухом на аэродинамическом стенде. Для измерения локальных гидродинамических характеристик потока теплоносителя использовали специальные пневмометрические датчики, позволяющие измерять полный вектор скорости в точке по трем его компонентам. Для изучения процессов массообмена использовали метод пропанового трассера. При проведении исследований гидродинамики потока измеряли поперечные скорости потока теплоносителя, расходы теплоносителя по ячейкам модели. Исследование массообменных процессов заключалось в изучении распределения концентрации трассера в экспериментальной модели, определении длин затухания массообменных процессов за перемешивающими решетками, расчете коэффициентов межъячейкового массообмена. Накопленная база данных по течению теплоносителя в тепловыделяющих сборках для реакторов различных типов легла в основу инженерного обоснования конструкций активных зон. Рекомендации по выбору оптимальных вариантов конструкции перемешивающих решеток учитывались конструкторами АО «ОКБМ Африкантов» при создании вводимых в эксплуатацию тепловыделяющих сборок. Результаты исследований используются для верификации CFD-кодов и программ детального поячеечного расчета активных зон с целью уменьшения консерватизма при обосновании теплотехнической надежности.

Об авторах

С. М. Дмитриев
Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева
Россия

Адрес для переписки: Дмитриев Сергей Михайлович – Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева, ул. Минина, 24, 603155, г. Нижний Новгород, Российская Федерация  Тел.: +7 831 436-23-25  dmitriev@nntu.nnov.ru



А. А. Баринов
Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева
Россия


А. Н. Пронин
Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева
Россия


В. Д. Сорокин
Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева
Россия


А. Е. Хробостов
Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева
Россия


Список литературы

1. К вопросу о методологии обоснования теплотехнической надежности активных зон водяных энергетических реакторов / С. М. Дмитриев [и др.] // Труды Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева. 2014. № 2. С. 98–108.

2. Основное оборудование АЭС с корпусными реакторами на тепловых нейтронах / С. М. Дмитриев [и др.]. М.: Машиностроение, 2013. 415 с.

3. Жуков, А. В. Межканальный обмен в ТВС быстрых реакторов: теоретические основы и физика процесса / А. В. Жуков, А. П. Сорокин, Н. М. Матюхин. М.: Энергоатомиздат, 1989. 130 c.

4. Гухман, А. А. Введение в теорию подобия. 2-е изд. перераб. и доп. / А. А. Гухман. М.: Высш. шк., 1973. 296 с.

5. Бородин, С. С. Особенности гидродинамики теплоносителя в альтернативных ТВС реакторов ВВЭР-1000 при использовании перемешивающих решеток / С. С. Бородин, С. М. Дмитриев // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2006. № 4. С. 70–76.

6. Экспериментальные исследования гидродинамических и массообменных характеристик потока теплоносителя в ТВСА ВВЭР / С. М. Дмитриев [и др.] // Атомная энергия. 2012. Т. 113, № 5. С. 252–257.

7. Исследования массообменных характеристик и эффективности перемешивающих решеток ТВСА-АЛЬФА реакторов ВВЭР / С. С. Бородин [и др.] // Труды Пятой Рос. нац. конф. по теплообмену: в 8 т. М.: Издат. дом МЭИ, 2010. Т. 1. С. 177–180.

8. Особенности локальной гидродинамики и массообмена теплоносителя в ТВС реакторов ВВЭР и PWR с перемешивающими решетками / С. С. Бородин [и др.] // Тепловые процессы в технике. 2013. Т. 5, № 3. С. 98–107.

9. Расчетно-экспериментальные исследования локальной гидродинамики и массообмена потока теплоносителя в ТВС-КВАДРАТ реакторов PWR с перемешивающими решетками / С. М. Дмитриев [и др.] // Теплоэнергетика. 2014. № 8. С. 20–27.

10. Экспериментальные исследования локального массообмена и эффективности перемешивания теплоносителя дистанционирующими решетками в ТВС реактора КЛТ-40С / А. В. Варенцов [и др.] // Труды Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева. 2012. № 1. С. 107–113.

11. Экспериментальные исследования локальных гидродинамических характеристик потока в тепловыделяющих сборках реакторной установки плавучей атомной электростанции / А. В. Варенцов [и др.] // Труды Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева. 2012. № 3. С. 118–125.

12. Экспериментальные и расчетные исследования гидродинамики и массообмена потока теплоносителя в модели ТВС реактора КЛТ-40С / А. В. Варенцов [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. 2013. № 3. С. 114–119.


Для цитирования:


Дмитриев С.М., Баринов А.А., Пронин А.Н., Сорокин В.Д., Хробостов А.Е. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ И МАССООБМЕНА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРКАХ РЕАКТОРНЫХ УСТАНОВОК С ВОДОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2016;59(6):591-603. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-6-591-603

For citation:


Dmitriev S.M., Barinov A.A., Pronin A.N., Sorokin V.D., Khrobostov A.E. EXPERIMENTAL STUDY OF LOCAL HYDRODYNAMICS AND MASS EXCHANGE PROCESSES OF COOLANT IN FUEL ASSEMBLIES OF PRESSURIZED WATER REACTORS. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2016;59(6):591-603. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-6-591-603

Просмотров: 419


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


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