EDN: MQUURZ
Авторы
Погорелов М.Д., Сумин Р.В., Маров А.Р., Волков Н.С., Бокова Т.А.
Организация
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева», Нижний Новгород, Россия
Погорелов М.Д. – магистр 2 курса. Контакты: 603155, Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24. Тел.: (987) 750-22-60; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Сумин Р.В. – магистр 2 курса.
Маров А.Р. – ассистент кафедры.
Волков Н.С. – ассистент кафедры.
Бокова Т.А. – доцент кафедры, кандидат технических наук.
Аннотация
Представлены результаты исследования гидравлических характеристик гидростатического подшипника (ГСП) двойного взаимообратного щелевого дросселирования с наклоннными камерами для свинцово-висмутого теплоносителя, использующегося в перспективных реакторных установках. Данный вид подшипниковых узлов является единственным, получившим широкое распространение исходя из опыта эксплуатации, и используется в качестве нижней радиальной опоры главных циркуляционных насосов реакторных установок с тяжелыми жидкометаллическими носителями, что обусловлено его подтвержденной экспериментально выдающейся работоспособностью в среде с повышенными содержанием твердых фаз окисных включений и специфической гидродинамикой, присущей области контакта расплава с поверхностями конструкционных материалов, а также большей грузоподъемностью. Ввиду того, что нормальная эксплуатация реакторных установок с принудительной циркуляцией теплоносителя, вне зависимости от их назначения, зависит от бесперебойной работы главных циркуляционных насосов, исключительно важной задачей становится проектирование надежных и эффективных подшипниковых опор с учетом особенностей применяемого теплоносителя – свинцово-висмутового сплава. Цель исследования – изучение гидравлических характеристик гидростатического подшипника двойного взаимообратного щелевого дросселирования с наклонными камерами, поставлена в рамках необходимости усовершенствования уже существующих расчетных методов, используемых при проектировании подшипников, для применения их соответственно специфике гидродинамики пристенного слоя тяжелых жидкометаллических теплоносителей или для доказательства их применимости в настоящем виде. В задачи исследования входит как снятие напорно-расходных характеристик исследуемого подшипника в составе циркуляционной петли экспериментального стенда, разработанного сотрудниками института, при различной частоте вращения имитатора вала экспериментальной сборки, так и запланированные ресурсные испытания. Полученные в ходе исследования характеристик этого, а также других подшипников в дальнейшем будут использованы для определения необходимых корректировок в расчетных формулах и уточнения общих моментов методики расчета гидростатических подшипников для свинцово-висмутового и иных тяжелых жидкометаллических теплоносителей.
Ключевые слова
ГСП, ГЦН, ТЖМТ, свинец-висмут, гидравлическая характеристика, напорно-расходная характеристика, перспективные реакторные установки, технология теплоносителя, методика расчета, гидродинамика
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Каплиенко А.В., Карандина Е.А. Быстрые энергетические реакторы, охлаждаемые жидким свинцом или натрием. Обозреватель, 2020, № 10, c. 96–109.
- Жуков В.В., Овечкин А.В. Перспективные энергетические комплексы с парогазовыми технологиями и атомными электростанциями с ядерными реакторами малой мощности. Вестник Московского энергетического института, 2019, № 6, c. 30–38.
- Безносов А.В., Бокова Т.А., Боков П.А. Технологии и основное оборудование контуров реакторных установок, промышленных и исследовательских стендов со свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителями: учеб. пособие, Нижний Новгород: Литера, 2016. 487 с.
- Антоненков М.А. Обоснование проектных решений гидростатических подшипников главных циркуляционных насосов реакторов на быстрых нейтронах, охлаждаемых свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителями: специальность 05.04.11 «Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности»: дис. … канд. техн. наук. Подольск, ОАО ОКБ «Гидропресс», 2013. 260 с.
- Митенков Ф.М., Новинский Э.Г., Будов В.М. Главные циркуляционные насосы АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1989. 319 c.
- Weisenburger A., Mansani L., Schumacher G., Müller G. Oxygen for protective oxide scale formation on pins and structural material surfaces in lead-alloy cooled reactors. Nuclear Engineering and Design, 2014, vol. 273, pp. 584–594. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2014.03.043.
- Serag E., Caers B., Haye E., Schuurmans P., Lucas S. Revealing wear mechanisms of coated shafts in low-speed journal bearings immersed in liquid Lead-Bismuth Eutectic (LBE). Tribology International, 2025, vol. 201, p. 110264. DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2024.110264.
- Minghui Guo, Guojun Zhang, Guoqiang Xin, Hao Huang, Yu Huang, Youmin Rong, and Congyi Wu. Laser Direct Writing of Rose Petal Biomimetic Micro-Bulge Structure to Realize Superhydrophobicity and Large Slip Length. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2023, vol. 664, p. 130972. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2023.130972.
- Bin Huang, Yingying Yun, Kexin Pu, Bowen Zhao, Kelin Wu. Lubrication Performance Analysis of Lead-Bismuth Internal-Feedback Bearings in the Nuclear Main Pump System. Annals of Nuclear Energy, 2023, vol. 192, p. 109936. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2023.109936.
- Синев Н.М., Удовиченко П.М. Бессальниковые водяные насосы. М.: Атомиздат, 1972. 494 с.
- Безносов A.B., Антоненков М.А., Новожилова О.О. и др. Особенности подшипников скольжения в тяжелых жидкометаллических теплоносителях ядерных установок. Вестник машиностроения, 2009, № 3, с. 37–41.
- Волков Н.С., Маров А.Г., Бокова Т.А., Мелузов А.Г., Зырянова Т.К., Сумин Р.В., Погорелов М.Д. Исследования применимости подшипника двойного взаимообратного щелевого дросселирования в среде свинцового теплоносителя. Трение и износ, 2023, т. 44, № 5, с. 463–469.
- Воскресенский В.А., Дьяков В.П. Расчет и проектирование опор скольжение (жидкостная смазка). Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1980. 224 с.
- Безносов А.В., Боков П.А., Бокова Т.А. и др. Экспериментальное исследование подшипников скольжения насосов применительно к исследовательским и реакторным контурам с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2022, № 1, с. 113–124.
- Белоусов А.И. Исследование гидростатических подшипников с наклонными камерами. В сб. Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов. Отв. ред. А.М. Сойфер, А.И. Белоусов. Куйбышев: Авиац. ин-т им. С.П. Королева, 1969. С. 178–188.
УДК 621.039
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 3, c. 206–214
