АНАЛИЗ ВЗРЫВНОГО ВСКИПАНИЯ КАПЛИ ВОДЫ В ЖИДКОМ СВИНЦЕ

Авторы

Исхаков А.Ш.¹, Мелихов В.И.¹, Мелихов О.И.², Ртищев Н.А. ¹

Организация

¹Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
² АО «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций», Электрогорск, Россия

Исхаков А.Ш.¹ – аспирант. Контакты: 111250, Россия, г. Москва, Красноказарменная улица, 14. Тел.:(915) 221-75-81; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Мелихов В.И.¹ – доктор технический наук, профессор.
Мелихов О.И.² – заместитель директора по научной работе, доктор физико-математических наук.
Ртищев Н.А.¹ – ведущий инженер, кандидат технических наук.

Аннотация

Межконтурная неплотность парогенератора в ядерных энергетических установках с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями приводит к взаимодействию рабочего тела (воды высоких термодинамических параметров) с расплавом теплоносителя (свинец, эвтектический сплав свинец-висмут). Потенциальная опасность на ранней стадии истечения связана с формированием и распространением волны давления, которая при неблагоприятных обстоятельствах способна вызвать лавинообразный разрыв соседних труб парогенератора. Волна давления обусловлена большой разницей давлений в контурах реакторной установки, а также быстрым расширением воды вследствие резкого снижения давления. Для анализа рассматриваемого явления в работе предложена модель мгновенного энерговыделения в конечном объеме идеальной несжимаемой жидкости, полученная путем обобщения модели точечного взрыва на случай конечного объема энерговыделения. Рассмотрены общие закономерности течения жидкости при расширении в ней капли воды, а также получены пространственно-временные распределения давления и скорости жидкости. С помощью разработанной модели произведена оценка силы гидродинамического воздействия на трубку парогенератора разрабатываемой реакторной установки БРЕСТ, которая показала, что значение силы более чем на порядок меньше максимального проектного предела прочности труб парогенератора.

Ключевые слова
межконтурная неплотность парогенератора, тяжелый жидкометаллический теплоноситель, мгновенное энерговыделение, реактор БРЕСТ, лавинообразный разрыв трубок, гидродинамическое воздействие

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 532.5.031

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 4, 4:6