2022, Выпуск 1

Авторы

Алексеев В.В., Борисов В.В., Камаев А.А., Ганичев Н.С., Сутягин И.А.

Организация

АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Алексеев В.В. – главный научный сотрудник, доктор технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-42-34; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Борисов В.В. – главный специалист.
Камаев А.А. – заместитель начальника отделения по безопасности и инженерным вопросам быстрых реакторов, кандидат технических наук.
Ганичев Н.С. – начальник лаборатории.
Сутягин И.А. – инженер-исследователь.

Аннотация

В статье представлены результаты исследования состава гетерогенной системы натрий – кислород – водород, закономерностей массопереноса продуктов реакции натрий – вода в объеме парогенератора. В расчетах учитывалось взаимодействие всех компонентов гетерогенной системы, включая водород. Рассмотрены и описаны характерные особенности влияния разбавления раствора и режима работы парогенератора на распределение концентраций компонентов реакции натрий – вода в натрии. В процессе работы была разработана методика расчета изменения концентрации компонентов реакции натрий – вода в натрии по длине парогенератора с учетом образования и растворения пузырьков водорода. За исходные данные в расчетах приняты параметры парогенератора Н-532. Количество воды, идущее на образование водорода при течи воды в натрий, принято равным 1/2 от общего количества поступающей в натрий воды. Начальный объем пузырька – 0,5 см³, давление водорода в пузырьке – 0,5 МПа. При учете образования и растворения пузырьков водорода в натрии меняется форма кривых зависимости концентраций компонентов реакции от расстояния по высоте парогенератора, однако их общее расположение существенно не изменяется. Доля гидрида натрия, образующегося в результате растворения пузырьков водорода, для рассматриваемых условий приближается к 30% от его общего содержания в натрии. Для пузырьков размером 10 мм время растворения в рассматриваемых условиях составляет около 1,67 с. Показано, что на распределение концентраций компонентов реакции натрий – вода в натрии по длине трубного пучка главным образом влияет разбавление раствора и незначительно – режим работы парогенератора (изотермический или неизотермический). При этом разбавление компонентов реакции в условиях межтрубного пространства зависит от диффузионных процессов, в основном от тепло-гидравлических параметров потока натрия.

Ключевые слова
натрий, кислород, пузырьки водорода, растворение, концентрация, компоненты реакции, насыщение, щелочь, температура, равновесная система

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2022, № 1, c. 96–105