1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 5, 2024

Теплоэнергетика, 2024, № 5, стр. 5-21

Гидродинамика теплоносителя на входе в твс реактора типа ритм атомной станции малой мощности

С. М. Дмитриев a, Т. Д. Демкина a, А. А. Добров a, Д. В. Доронков a, *, Д. С. Доронкова a, А. Н. Пронин a, А. В. Рязанов a

a Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
603950 г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24, Россия

* E-mail: nevid000@mail.ru

Поступила в редакцию 28.10.2023
После доработки 22.11.2023
Принята к публикации 29.11.2023

Аннотация

Представлены результаты экспериментального изучения особенностей процесса формирования потока теплоносителя во входном участке тепловыделяющей сборки (ТВС) активной зоны реактора типа РИТМ атомной станции малой мощности (АСММ). Цель работы – оценить влияние разных элементов конструкции входного участка на формирование потока теплоносителя. Для достижения этой цели завершена серия опытов на исследовательском аэродинамическом стенде с воздушной рабочей средой с использованием масштабной экспериментальной модели, включающей в себя элементы конструкции входного участка ТВС от дроссельной шайбы до узла крепления твэлов к диффузору, а также фрагмент твэльного пучка между поглощающей и дистанционирующей решетками. Исследования проведены с помощью пневмометрического метода и метода инжекции контрастной примеси в нескольких сечениях по длине модели. Измерения выполнены по всему поперечному сечению модели. Особенности течения теплоносителя визуализированы картограммами аксиальной скорости потока рабочей среды и распределения примеси в поперечном сечении модели. Результаты исследований применялись специалистами конструкторских и расчетных подразделений ОКБМ им. И.И. Африкантова для обоснования инженерных решений при проектировании новых активных зон реакторов РИТМ. Итоги экспериментов собраны в базу данных и использованы при валидации CFD-программы ЛОГОС, созданной сотрудниками РФЯЦ-ВНИИЭФ, ИТМФ МГУ им. М.В. Ломоносова в качестве аналогов иностранных программ такого же класса, к которым относятся ANSYS, Star CCM+ и многие другие. К опытным данным также обращались при валидации одномерных теплогидравлических кодов, применяемых в ОКБМ им. И.И. Африкантова при обосновании теплотехнической надежности активных зон реакторных установок. К этому классу программ причисляется и теплогидравлический код КАНАЛ.

Ключевые слова: топливная кассета, входной участок, дроссельная шайба, шариковый замок, диффузор, твэльный пучок, поглощающая и дистанционирующая решетки, чехол, центральный вытеснитель, гидродинамика теплоносителя, аксиальная скорость, контрастная примесь

Список литературы

  1. Реакторные установки для атомных ледоколов. Опыт создания и современное состояние / Д.Л. Зверев, Ю.П. Фадеев, А.Н. Пахомов, В.Ю. Галицких, В.И. Полуничев, К.Б. Вешняков, С.В. Кабин, А.Ю. Турусов // Атомная энергия. 2020. Т. 129. Вып. 1. С. 29–37.

  2. Петрунин В.В. Реакторные установки для атомных станций малой мощности // Вестник РАН. 2021. Т. 91. № 6. С. 528–540. https://doi.org/10.31857/S0869587321050182

  3. Опыт создания первой в мире плавучей АЭС. Направления дальнейшего развития / В.М. Беляев, М.А. Большухин, А.Н. Пахомов, А.М. Хизбуллин, А.Н. Лепехин, В.И. Полуничев, К.Б. Вешняков, А.Н. Соколов, А.Ю. Турусов // Атомная энергия. 2020. Т. 129. Вып. 1. С. 37–43.

  4. Активные зоны действующих атомных ледоколов / Д.Л. Зверев, О.Б. Самойлов, О.А. Морозов, А.А. Захарычев, В.Ю. Силаев, П.Б. Матяш, А.Ю. Вишнев, М.М. Кашка, О.Э. Дарбинян // Судостроение. 2020. № 1 (848). С. 13–16.

  5. Методические вопросы и некоторые результаты экспериментальных и расчетных исследований критических тепловых потоков в ТВС реактора РИТМ-200 для АСММ / А.А. Захарычев, Г.Ш. Иксанова, А.В. Куприянов, А.Б. Осин, В.В. Петрунин, О.Б. Самойлов, Д.Л. Шипов // Атомная энергия. 2021. Т. 130. Вып. 2. С. 63–68.

  6. Метод обоснования теплотехнической надежности активной зоны тепловых водо-водяных энергетических реакторов / А.А. Баринов, С.М. Дмитриев, А.Е. Хробостов, О.Б. Самойлов // Атомная энергия. 2016. Т. 120. Вып. 5. С. 270–275.

  7. Расчетно-экспериментальные исследования течения потока теплоносителя в кассетной активной зоне реактора КЛТ-40С / С.М. Дмитриев, А.В. Варенцов, А.А. Добров, Д.В. Доронков, А.Н. Пронин, В.Д. Сорокин, А.Е. Хробостов // ИФЖ. 2017. Т. 90. Вып. 4. С. 988–996.

  8. Экспериментальные исследования локальной гидродинамики теплоносителя на масштабной модели кассетной ТВС реактора КЛТ-40С / С.М. Дмитриев, А.А. Баринов, А.В. Варенцов, Д.В. Доронков, Д.Н. Солнцев, А.Е. Хробостов // Теплоэнергетика. 2016. № 8. С. 41–48. https://doi.org/10.1134/S004036361608004X

  9. Экспериментальные исследования гидродинамики потока теплоносителя за дистанционирующей и перемешивающей решетками ТВСА-12PLUS реактора ВВЭР-1000 / В.В. Андреев, С.М. Дмитриев, А.А. Карпеш, А.Н. Пронин, А.Н. Терехин, А.Е. Хробостов // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 12. Часть 9. С. 1574–1578.

  10. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. 2-е изд. М.: Высшая школа, 1973.

  11. Особенности формирования потока на входе в топливную кассету реактора типа РИТМ АСММ / С.М. Дмитриев, Т.Д. Демкина, А.А. Добров, Д.В. Доронков, Д.С. Доронкова, Д.Д. Курицин, М.А. Легчанов, А.Н. Пронин, А.В. Рязанов, Д.Н. Солнцев, Д.Л. Шипов // Атомная энергия. 2023. Т. 134. Вып. 1–2. С. 19–23.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал