ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года
ISSN 2414-1038 (online)

Авторы

Блинков В.Н.1,2, Исхаков А.Ш.1, Мелихов В.И.1,2, Мелихов О.И.1,2, Селькин С.С.3

Организация

1Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
2Акционерное общество «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций», Электрогорск, Россия
3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», Москва, Россия

Блинков В.Н. – профессор кафедры АЭС, доктор технических наук, научный руководитель, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Акционерное общество «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций».
Исхаков А.Ш. – аспирант, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ». Контакты: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, 14. Тел.: (915)221-75-81; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
Мелихов В.И. – профессор, доктор технических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Акционерное общество «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций».
Мелихов О.И. – заместитель директора по научной работе, доктор физико-математических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ», Акционерное общество «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций».
Селькин С.С. – студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)».

Аннотация

Одной из ключевых задач на пути реализации проектов перспективных реакторных установок на быстрых нейтронах с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем (ТЖМТ – свинец, эвтектика свинец-висмут) на ближайшее время является обоснование безопасности в аварийных ситуациях с межконтурной неплотностью (течью) парогенераторов. Несмотря на отсутствие каких-либо экзотермических химических реакций между ТЖМТ и водой (в отличие от бурного экзотермического взаимодействия между натриевым теплоносителем и водой), рассматриваемый аварийный режим признается наиболее опасным и малоизученным ввиду сложности происходящих теплофизических процессов.
В настоящей работе приводится описание математической модели вскипания и расширения пароводяных образований в ТЖМТ. Модель основана на термодинамическом равновесии двухфазной смеси; теплоноситель рассматривается в приближении идеальной несжимаемой жидкости. Модель позволяет производить численное моделирование динамики отдельных пароводяных образований (капля в паровом пузыре); одной каверны с вдувом в нее пароводяной смеси из дефектной трубки. Рассмотрено влияние контактного теплообмена между теплоносителем и пароводяными образованиями и показано, что на начальной стадии аварийного режима ввиду малости временных масштабов и коэффициента теплопередачи влияние теплообмена пренебрежимо мало и задача может рассматриваться в адиабатной постановке.
Проведен краткий обзор экспериментальных исследований, посвященных изучению тепло-физических процессов при истечении рабочего тела в ТЖМТ. Построены временные зависимости давлений и скоростей в теплоносителе, которые сравниваются с результатами экспериментальных исследований на установке LIFUS.

Ключевые слова
межконтурная неплотность, течь парогенератора, тяжелый жидкометаллический теплоноситель, вскипание пароводяной смеси

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 532.5.031

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 2, 2:4