Авторы
Верещагина Т.Н., Логинов Н.И.
Организация
Акционерное общество «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Верещагина Т.Н. – главный научный сотрудник, доктор технических наук.
Логинов Н.И. – главный научный сотрудник, доктор технических наук. Контакты: 249033, Обнинск, Калужская обл., пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-85-55; e-mail:
Аннотация
В бланкете термоядерных реакторов ИТЭР и ДЕМО предполагается использовать жидкий литий для наработки трития и одновременного охлаждения бланкета. Известно, что при прокачке электропроводной жидкости в магнитном поле возникает магнитогидродинамическое сопротивление, пропорциональное её электропроводности, что приводит к дополнительным затратам мощности на прокачку. Поэтому, в качестве альтернативы, рассматривается эвтектический сплав свинец-литий, электропроводность которого в четыре раза меньше электропроводности лития. Целью данной статьи является сравнительный анализ магнито-гидродинамического сопротивления при течении в магнитном поле этих двух жидких металлов. Сравнение выполнено расчётным путём с использованием известной математической формулы для коэффициента гидравлического сопротивления при течении электропроводной жидкости в круглой электропроводной трубе в поперечном магнитном поле. При расчёте принималось, что тепловая мощность бланкета, которую необходимо отводить, в обоих случаях одинакова. В результате расчёта показано, что коэффициент гидравлического сопротивления для сплава свинец-литий в 26 раз меньше, чем для лития. Однако потеря напора оказалась в обоих случаях практически одинаковой, поскольку плотность сплава в 20 раз больше плотности лития, а теплоёмкость в 23 раза меньше. Таким образом, замена лития сплавом свинец-литий не уменьшает мощность, необходимую для прокачки теплоносителя.
Ключевые слова
теплоноситель, литий, сплав свинец-литий, бланкет, магнитное поле, коэффициент гидравлического сопротивления, гидравлические потери, электропроводность
УДК 621.039.6
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 3, 3:7