Авторы
Дмитриев С.М., Добров А.А., Пронин А.Н., Рязанов А.В., Солнцев Д.Н.
Организация
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
Дмитриев С.М. – ректор, доктор технических наук, профессор, Институт ядерной энергетики и технической физики.
Добров А.А. – старший преподаватель кафедры «Ядерные реакторы и энергетический установки», Институт ядерной энергетики и технической физики.
Пронин А.Н. – старший преподаватель кафедры «Атомные и тепловые станции», Институт ядерной энергетики и технической физики. Контакты: 603155, Нижний Новгород, ул. Минина, 24. Тел.: (831) 436-80-17, e-mail:
Рязанов А.В. – инженер 2й категории кафедры «Атомные и тепловые станции», Институт ядерной энергетики и технической физики.
Солнцев Д.Н. – доцент кафедры «Атомные и тепловые станции», кандидат технических наук, Институт ядерной энергетики и технической физики.
Аннотация
В проекте реакторной установки РИТМ-200 планируется использовать инновационную активную зону, набранную из чехловых тепловыделяющих сборок. Конструктивные особенности таких ТВС обусловили необходимость определения отдельных важных гидравлических характеристик, в частности изучения распределения расхода теплоносителя по ячейкам ТВС на входе в твэльный пучок, т.к. эти данные являются входным граничным условием для проведения теплогидравлического расчета. В данной работе представлены методика и результаты экспериментального и численного моделирования гидродинамических процессов, протекающих во входном участке модели ТВС реактора РИТМ-200. Экспериментальная часть работы проводилась на высоконапорном аэродинамическом стенде ФТ-50 лаборатории «Реакторная гидродинамика» НГТУ им. Р.Е. Алексеева. С помощью пневмометрических зондов были получены значения относительных осевых скоростей в нескольких сечениях на входе в пучок твэлов, а также значения перепадов статического давления на отдельных участках экспериментальной модели. Расчетная часть представляет собой CFD-моделирование с использованием программы Ansys CFX 14.0. Была сгенерирована автоматическая смешанная расчетная сетка, состоящая из тетра-, гекса- и призматических элементов. Для замыкания системы уравнений Навье-Стокса рассматривались модель турбулентности переноса касательных напряжений и модель рейнольдсовых напряжений. В работе проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных. Результаты компьютерного моделирования, могут быть использованы для формирования входных граничных условий для программ поячейкового расчета активной зоны реактора РИТМ-200 с целью учета неравномерности расхода теплоносителя по ячейкам на входе в твэльный пучок, обусловленного конструкцией входного участка ТВС.
Ключевые слова
ядерный реактор, активная зона, тепловыделяющая сборка, вычислительная гидродинамика, теплоноситель, моделирование, CFD-программа
УДК 621.039
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 3, 3:16