Грабежная В.А., Михеев А.С., Крюков А.Е.
Разрабатываемый в АО «НИКИЭТ» проект реактора со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300 предполагает использование парогенератора, представленного в виде спирально навитых труб, обогреваемых свинцовым теплоносителем. Данная конструкция обладает рядом преимуществ, к которым относятся: развитая поверхность теплообмена со стороны второго контура, а также низкое влияние термических расширений на работу конструкции. В обоснование проектных характеристик парогенератора в 2011–2017 гг. в АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» были проведены теплогидравлические испытания различных моделей парогенератора со свинцовым обогревом. Программа испытаний модели парогенератора была направлена на изучение теплообмена и теплогидравлической устойчивости парогенерирующих труб. Во всем диапазоне изменения режимных параметров не было выявлено пульсационных режимов с опрокидыванием циркуляции во втором контуре. Испытания дали обширную информацию о теплообмене со стороны воды в различных зонах парогенерирующего канала. Однако для верификации расчетных кодов необходимы экспериментальные данные по теплообмену свинцового теплоносителя в пучках труб. Ввиду небольшого угла закрутки парогенерирующих труб в натурном парогенераторе можно говорить, что имеет место теплообмен близкий к теплообмену при поперечном течении теплоносителей. В АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» была
создана модель с поперечным обтеканием парогенерирующих трубок свинцом, на которой были проведены исследования влияния концентрации кислорода в свинце на теплоотдачу в режимах нормального теплообмена и с замораживанием свинца. Показано существенное влияние содержания кислорода в свинце на коэффициент теплообмена. Эксперименты с замораживанием свинца проведены впервые.
1. Грабежная В.А., Михеев А.С., Штейн Ю.Ю., Крюков А.Е. Результаты испытаний модели парогенератора БРЕСТ в условиях частичных и пусковых режимов. Труды научно-технической конференции «Теплофизика реакторов на быстрых нейтронах (Теплофизика-2013)». Обнинск, 2013, том 1, с. 287–293.
2. Грабежная В.А., Крюков А.Е., Михеев А.С., Штейн Ю.Ю. Некоторые результаты исследования
модели витого парогенератора, обогреваемого свинцом. Труды конференции «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях». Обнинск, 2014, том 1, с. 139–152.
3. Калякин С.Г., Грачев Н.С., Грабежная В.А. и др. Экспериментальное исследование теплообмена в
жидком металле в обоснование парогенератора установки РУ БРЕСТ-ОД-300. Труды третьей
Российской конференции по теплообмену (РНКТ-3). Москва, 2002, том 2, с. 159–162.
4. Калякин С.Г., Грабежная В.А. Экспериментальное исследование теплообмена в жидком металле
при поперечном обтекании пучка труб в обоснование парогенератора установки РУ БРЕСТ-ОД300. Труды четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. Москва, 2006,
том 2, с. 128–131.
5. Shcherbakov S.I. Numerical simulation of nonsteady-state multiphase flow. The 2D TURBO-FLOW
computer code used to perform express analysis of designs. Proc. 11 Int. Topical Meeting on Nuclear
Reactor Thermal Hydraulics NURETH-11. Avignon, France, 2005, pp. 238.
6. Парфенов А.С., Михеев А.С., Грабежная В.А., Щербаков С.И. Экспериментальное исследование
теплообмена при поперечном обтекании свинцом пучка парогенерирующих труб. Труды научнотехнической конференции «Теплофизика реакторов на быстрых нейтронах (Теплофизика-2013)». Обнинск, 2013, том 1, с. 294–299.
7. Логинов Н.И. Электромагнитные преобразователи расхода жидких металлов. М.: Энергоиздат,
1981.
8. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П.
Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990.
9. Петухов Б.С., Кириллов В.В. К вопросу о теплообмене при турбулентном течении жидкости в трубах. Теплоэнергетика, 1958, № 4, c. 63–68.
10. Zvorykin A., Mahdi M., Popov R. et. al. Heat transfer to supercritical water (liquid-like state) flowing in a short vertical bare tube with upward flow. Proc. 26th International Conference on Nuclear Engineering ICONE26. London, England, 2018, pp. ICONE26-81608.
11. ASME International Steam Tables for Industrial Use. New York: ASME Press, 1998.
12. Боришанский В.М., Андреевский А.А., Жилкина В.Б., Шнейдерман Л.Л. Теплоотдача при поперечном обтекании пучков труб жидким металлом. М.: Госатомиздат, 1963.
13. Безносов А.В., Молодцов А.А., Новожилова О.О., Савинов С.Ю. Экспериментальные исследования теплообмена от свинцового теплоносителя к поверхностям вертикальной и горизонтальной трубы. Труды научно-технической конференции «Теплофизика реакторов на быстрых нейтронах (Теплофизика-2007)». Обнинск, 2008, том 1, с. 286–294.
14. Безносов А.В., Новожилова О.О., Савинов С.Ю., Молодцов А.А. Экспериментальные исследования характеристик теплообмена на «горячей» и «холодной» поверхностях одновременно при введении в контур свинцового теплоносителя примесей и очистки от них. Труды научно-технической
конференции «Теплофизика реакторов на быстрых нейтронах «Теплофизика-2007». Обнинск,
2008, том 1, с. 276–285.
15. Безносов А.В., Семенов А.В., Молодцов А.А. и др. Экспериментальные исследования влияния
примеси кислорода на теплоотдачу от сталей 10Х9НСМФБ и 12Х18Н10Т к свинцу и эвтектике
Li(17)Pb(83). Труды четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. Москва,
2006, том 2, с. 62–65.
16. Ярмонов М.В. Исследования теплообмена при поперечном обтекании труб тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями реакторов на быстрых нейтронах. Дисс. канд. техн. наук. Нижний Новгород, 2014. 195 с.
17. Грабежная В.А., Михеев А.С. Влияние содержания кислорода на теплообмен при поперечном обтекании парогенерирующих труб тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Атомная энергия, 2019, том 127, вып. 4, с. 11–18.
