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


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

Авторы

Сорокин А.П., Кузина Ю.А., Орлов А.И.

Организация

Акционерное общество «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Сорокин А.П. – главный научный сотрудник, доктор технических наук. Контакты: 249030, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко 1. Тел.: (484) 399-84-47; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Кузина Ю.А. – заместитель генерального директора – директор отделения теплофизики, кандидат технических наук.
Орлов А.И. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук.

Аннотация

При планировании и проведении экспериментального исследования, обобщении его результатов, анализ подобия и следующие из него критерии и асимптотические решения должны применяться в полном объеме. Как отмечает академик С.С. Кутателадзе, «внешняя простота основ этого анализа и все возрастающая многопараметричность задач физико-математического моделирования приводят ко многим недоразумениям и прямым ошибкам». Жидкие металлы образуют особый класс теплоносителей, характеризующийся значительной объемной теплоемкостью и высокой теплопроводностью, коэффициент кинематической вязкости у которых намного меньше коэффициента температуропроводности, число Прандтля много меньше единицы. Представлены результаты анализа применения теории подобия теплофизических процессов к моделированию процессов гидродинамики и теплообмена в жидких металлах: в каналах сложной формы, в стержневых системах (активная зона и теплообменники), полей температуры и скорости теплоносителя в горячей камере быстрого реактора в различных режимах работы. Практически прямое моделирование может неограниченно применяться лишь для процессов, определяемые числа подобия которых являются функциями только геометрических симплексов системы и одного определяющего критерия. Наличие двух определяющих критериев, как, например, чисел Re и Pr при теплообмене, заметно осложняет моделирование. При трех определяющих критериях прямое моделирование обычно неосуществимо. В таких случаях необходима постановка систематических многовариантных экспериментов. Назначением таких моделирующих экспериментов является реальное выявление эффектов, разрешенных весьма общей математической моделью, но не воспроизводимых на современном уровне математических технологий ни аналитически, ни в численных исследованиях.

Ключевые слова
физическое моделирование, быстрые реакторы, гидродинамика, теплообмен, жидкие металлы, скорость, давление, температура, геометрия, подобие теплофизических процессов, критерии, каналы сложной формы, активная зона, бак реактора, интегральная компоновка оборудования, гидравлическое сопротивление, теплоотдача, межканальное перемешивание

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 536.24+621.039.553.34

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 3, 3:21