EDN: NTOEDE
Авторы
Афремов Д.А.1, Сапожников И.С.1, Солонин В.И.2
Организация
1 Акционерное общество «Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля», Москва, Россия,
2 Московский Государственный Технический Университета имени Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Афремов Д.А.1 – директор отделения теплофизики, кандидат технических наук.
Сапожников И.С.1 – инженер 1 категории. Контакты: 107140, Москва, Малая Красносельская ул., 2/8. Тел.: (499) 763-03-49; e-mail:
Солонин В.И.2 – профессор кафедры «Ядерные реакторы и установки», доктор технических наук.
Аннотация
Особенности организации течения в напорном коллекторе активной зоны реакторной установки БРЕСТ-ОД-300, заключающиеся в использовании хвостовиков с боковыми проливными окнами различной конфигурации, а также в расположении опорной плиты активной зоны, разделяющей напорный коллектор на входную камеру, в которой поток распределяется по входным отверстиям хвостовиков, и перераспределительную камеру, в которой теплоноситель перетекает между хвостовиками через их боковые проливные окна, привели к реализации геометрии трактов течения теплоносителя, недостаточно исследованной ранее. Для исследования гидродинамики течения в этой области на базе лаборатории «Реакторная теплофизика» МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан макет сегмента напорного коллектора реакторной установки, выполненный в масштабе 1:5, и включающий в себя входную камеру напорного коллектора с подводящим участком, опорные стояки, опорную плиту и фрагменты корзины активной зоны, а также 18 хвостовиков блоков отражателя, 30 хвостовиков тепловыделяющих сборок и соответствующие им имитаторы твэльных пучков ТВС. В ходе проведения экспериментов было измерено статическое давление во входной камере и в хвостовиках, определены расходы на входе и выходе каждого хвостовика, измерены распределения модуля скорости и угла направления потока во входной камере. С целью валидации расчетных методик, а также для определения обменных расходных характеристик между хвостовиками макета разработана с использованием средств вычислительной гидродинамики (CFD) расчетная модель течения модельного теплоносителя (воздуха) в трактах экспериментального участка макета. Численная модель описывает близкое к изотермическому турбулентное течение сжимаемого воздуха и базируется на уравнениях Рейнольдса, дополненных уравнениями модели турбулентности «k-ε Realizable». Для определения расходов воздуха, перетекающего между хвостовиками, использовалось уравнение переноса пассивной примеси. Получена матрица обменных расходных характеристик для хвостовиков элементов активной зоны, учитывающая их конфигурацию и взаиморасположение.
Ключевые слова
напорный коллектор, активная зона, БРЕСТ-ОД-300, обменные расходные характеристики, хвостовик, ТВС, БО, вычислительная гидродинамика, CFD, модель турбулентности
УДК 621.039.534.6
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 4, c. 174–183