LMLULB
Авторы
Зубков А.Г.1, Олексюк Д.А.1, Вертиков Е.А.1, Носков А.С.1, Щербинин А.А.1, Морозкин О.Н.2, Шишкин А.А.2
Организация
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
2 Акционерное общество «ТВЭЛ», Москва, Россия
Зубков А.Г.1 – научный сотрудник. Контакты: 123182, Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Тел.: (926) 282-56-58; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Олексюк Д.А.1 – начальник отдела, кандидат технических наук.
Вертиков Е.А.1 – инженер.
Носков А.С.1 – начальник лаборатории.
Щербинин А.А.1 – заместитель начальника отдела.
Морозкин О.Н.2 – руководитель проекта.
Шишкин А.А.2 – директор департамента.
Аннотация
В работе представлены результаты экспериментальных исследований локальных параметров теплоносителя (температуры и скорости), а также перепадов давления, полученные на двух 25-стержневых электрообогреваемых моделях ТВС с квадратной упаковкой твэлов. Эксперименты были выполнены на теплофизическом стенде КС НИЦ «Курчатовский институт» с целью получения данных для валидации программных средств теплогидравлического расчета активной зоны. В работе описываются способы измерения локальных параметров. Экспериментальные исследования проводились в широком диапазоне режимных параметров теплоносителя, в частности, при номинальных параметрах эксплуатации активных зон реакторов с водой под давлением. Исследования локальных температур выполнялись с помощью установленных в потоке термопар, исследования локальной скорости – трубками Пито. В работе приведена методика первичной обработки экспериментальных данных. Расчетный анализ экспериментальных данных выполнен с помощью программы SC-INT. В статье представлена пошаговая настройка входных параметров кода, отвечающих за характеристики экспериментальных моделей ТВС. Выполнено сопоставление расчетных и экспериментальных данных по величине перепада давления, локальным температурам теплоносителя, а также локальным скоростям, показано хорошее согласие расчета с экспериментом.
Ключевые слова
теплофизические исследования, локальные параметры теплоносителя, тепловыделяющие сборки, модели ТВС, водоохлаждаемые ядерные реакторы, турбулентное перемешивание, валидация субканальных кодов, измерение температуры, измерение скорости
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Клемин А.И., Полянин Л.Н., Стригулин М.М. Теплогидравлический расчет и теплотехническая надежность ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1980. 261 с.
- Tong L.S. Boiling heat transfer and two-phase flow. Routledge, 2018.
- Лисенков Е.А., Безруков Ю.А., Селезнев А.В., Васильченко И.Н., Богданов А.С., Хрипачев Ю.Б. Экспериментальные исследования критических тепловых потоков на моделях ТВС-2М с перемешивающими решетками. Тяжелое машиностроение, 2017, № 9, c. 10–15.
- Самойлов О.Б., Куприянов А.В., Фальков А.А., Шипов Д.Л., Молодцов А.А., Лукьянов В.Е. Экспериментальные исследования критических тепловых потоков и разработка корреляции для ТВСА с перемешивающими решетками-интенсификаторами. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2016, № 3, с. 47–53.
- Дмитриев С.М., Лукьянов В.Е., Самойлов О.Б. Обоснование корреляции для расчета критического теплового потока в тепловыделяющих сборках альтернативной конструкции с перемешивающими решетками-интенсификаторами для ВВЭР-1000. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика, 2012, № 1, с. 99–108.
- Кузина Ю.А. и др. Теплофизические исследования: от первого стенда к крупномасштабной атомной энергетике. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2021, № 2, с. 236–255.
- Самойлов О.Б., Носков А.С. и др. Гидродинамические особенности течения теплоносителя за перемешивающей дистанционирующей решеткой ТВС-Квадрат реактора PWR. Теплоэнергетика, 2019, № 4, c. 32–38.
- Kobzar L.L., Oleksyuk D.A., Semchenkov Y.M. Experimental and computational investigations of heat and mass transfer of intensifier grids. Kerntechnik, 2015, vol. 80, no. 4, pp. 349–358. DOI: 10.3139/124.110508.
- Олексюк Д.А. Разработка и экспериментальное обоснование программы для поячейкового теплогидравлического расчета активных зон реакторов типа ВВЭР. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.14.03. Москва, 2002. 194 с.
- SC-INT. Аттестационный паспорт программы для электронных вычислительных машин № 578 от 31.03.2023.
- Кобзарь Л.Л., Олексюк Д.А. Экспериментальные исследования эффективности дистанционирующих решеток-интенсификаторов тепломассообмена. Атомная энергия, 2018, т. 125, вып. 5, с. 258–263.
- ГОСТ 8.586.2-2005 (ИСО 5167-2:2003). Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования. Введ. 2007.01.01. М.: Стандартинформ, 2007.
- Вертиков Е.А., Олексюк Д.А., Зубков А.Г., Малютин М.А. К вопросу о валидации поячейковых кодов для расчета активных зон реакторов типа ВВЭР. Сборник докладов XXIV Международной конференции молодых специалистов по ядерным энергетическим установкам. Подольск, 2024, с. 195–203.
- Альтшуль А.Д., Войтинская Ю.А., Казеннов В.В. и др. Гидравлические потери в водоводах электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1985. 104 c.
- Борисов В.Д. Поперечное перемешивание теплоносителя в пучках стержней. Препринт ИАЭ-3269/5. Москва, 1980. 28 с.
- Oleksyuk D.A., Kireeva D.R. Validation of the SC-INT code using experimental data on coolant mixing in a 37-rod fuel assembly with heat exchange intensifying spacer grids. Proc. of the M&C 2017 – International Conference on Mathematics & Computational Methods Applied to Nuclear Science & Engineering. Jeju, Korea, 2017.
- Subcooled Boiling Data from Rod Bundles: technical report. EPRI. United States, 2002. No. 1003383.
УДК 532.57, 536.24, 621.039.5
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 2, c. 246–259
