РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗЕРНИСТОГО СЛОЯ ОКСИДА СВИНЦА В ПОТОКЕ СВИНЦОВО-ВИСМУТОВОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Авторы

Асхадуллин Р.Ш., Легких А.Ю., Симаков А.А.

Организация

Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского, Обнинск, Россия

Аннотация

Наиболее перспективными тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями (ТЖМТ) в настоящее время являются свинец и сплав эвтектического состава 44,5% Pb – 55,5% Bi. Для обеспечения противокоррозионой защиты конструкционных сталей в процессе эксплуатации установок с ТЖМТ необходимо поддерживать содержание растворённого кислорода в заданном диапазоне. Наиболее перспективным методом для поддержания заданного кислородного режима в ТЖМТ является твердофазный метод регулирования термодинамической активности кислорода, разработанный в ГНЦ РФ – ФЭИ. Средствами реализации данного метода регулирования являются массообменные аппараты (МА), в которых в качестве источника кислорода используется засыпка из гранул оксида свинца (PbO). Гранулы изготавливаются из порошка оксида свинца по специальной технологии и размещаются реакционной емкости МА. Принцип действия МА основан на процессе растворения гранул оксида свинца, при их контакте с ТЖМТ. При растворении оксидов происходит обогащение ТЖМТ кислородом. При разработке конструкций массообменных аппаратов является важным знание гидравлического сопротивления зернистого слоя оксида свинца в потоке тяжелого жидкометаллического теплоносителя. Значение гидравлического сопротивления является определяющим при выборе побудителя расхода МА и, в значительной степени, геометрических параметров устройства.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований по определению гидравлического сопротивления зернистого слоя оксида свинца в потоке свинцово-висмутового теплоносителя. Исследования были выполнены на циркуляционном стенде со свинцово-висмутовом теплоносителем «ТТ-2М» (ГНЦ РФ – ФЭИ). На основании полученных экспериментальных данных предложена зависимость для расчета коэффициента гидравлического сопротивления зернистого слоя засыпки из оксида свинца. Полученная зависимость может быть использована для оценки гидравлических характеристик реакционной емкости при разработке массообменных аппаратов для промышленных и исследовательских установок с ТЖМТ.

Ключевые слова
гидравлическое сопротивление, кислород, массообменный аппарат, оксид свинца, поток, растворение, свинец-висмут, твердофазный метод, теплоноситель, эксперимент

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534.6

Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2014, вып. 1, 1:5