Исследование влияния термогравитационной конвекции на теплообмен на примере течения жидкого металла в активной зоне ядерного реактора на быстрых нейтронах


Авторы

Новиков А. О.1*, Разуванов Н. Г.2**, Свиридов В. Г.1***

1. Московский энергетический институт (национальный исследовательский университет), ул. Красноказарменная,14, Москва, 111250, Россия
2. Объединенный институт высоких температур РАН, ул. Ижорская, 13, стр.2, Москва, 125412, Россия

*e-mail: andnov92@mail.ru
**e-mail: nikita.razuvanov@mail.ru
***e-mail: sviridovvg@gmail.com

Аннотация

При выполнении теплогидравлического расчета в процессе проектирования ядерных реакторов используются машинные коды, которые основаны на действующих расчетно- теоретических моделях. Подобные модели сегодня не учитывают влияние свободной конвекции на теплообмен жидкого металла. Однако последние исследования научной группы МЭИ—ОИВТ РАН показывают, что термогравитационная конвекция оказывает влияние на температуру и температурные пульсации при течении жидкого металла. Цель этой работы состоит в том, чтобы изучить влияние термогравитационной конвекции на теплообмен при течении жидкого металла в канале, имитирующем топливную сборку ядерного реактора с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем.

Ключевые слова:

ядерный реактор, эксперимент, зондовый метод, ртуть, термогравитационная конвекция, теплообмен, жидкий металл.

Библиографический список

  1. Говердовский А.А., Калякин С.Г., Рачков В.И. Альтернативные стратегии развития ядерной энергетики в XXI веке // Теплоэнергетика. 2014. № 5. С. 3–10.

  2. Адамов Е.О., Джалавян А.В., Лопаткин А.В., Мо- локанов Н.А., Муравьёв Е.В., Орлов В.В., Калякин С.Г., Рачков В.И., Троянов В.М., Аврорин Е.Н., Иванов В.Б., Алексахин Р.М. Концептуальные поло- жения стратегии развития ядерной энергетики России в перспективе до 2100 г. // Атомная энергия. 2012. Т. 112. № 6. С. 319–330.

  3. Драгунов Ю.Г., Лемехов В.В., Моисеев А.В., Смир- нов В.С. Реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем (БРЕСТ) // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2015. № 3. С. 97–103.

  4. Костычев П.И., Поддубный И.И., Пятницкая Н.Ю., Разуванов Н.Г., Свиридов Е.В. Особенности теплообмена при течении жидкого металла в вертикальном канале в компланарном магнитном поле // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2017. Т. 40. № 3. С. 68–77.

  5. Беляев И.А., Бирюков Д.А., Пятницкая Н.Ю., Разуванов Н.Г., Свиридов Е.В., Свиридов В.Г. Техника сканирующих зондовых измерений полей температуры в потоке жидкости // Теплоэнергетика. 2019. № 6. C. 5–16.

  6. Кириллов П.Л., Жуков А.В., Логинов Н.И., Махин В.М., Пиоро И.Л., Юрьев Ю.С. Справочник по теплогидравлическим расчетам в ядерной энергетике. Т. 2: Ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы. М.: ИздАТ, 2013. 685 с. 

  7. Lyon R.N. Liquid metal heat transfer coefficients // Chem. Eng. Prog. 1951. V. 47. N. 2. P. 75–79

  8. Субботин В.И, Ибрагимов М.Х., Номофилов Е.В. Обобщающая зависимость коэффициента переноса тепла в потоке жидкости // ТВТ. 1965. T. 3. № 3. С. 421–426.

  9. Кириллов П.Л., Ушаков П.А. Теплообмен жидких металлов: особенности, методы исследований и основные зависимости // Теплоэнергетика. 2001. № 1. С. 49–56.

  10. Кириллов П.Л., Ушаков П.А. Теплообмен жидких жидких металлов в пучках стержней // Теплоэнергетика. 2001. № 2. С. 40–45.

  11. Hartnett J.P., Irvine T.F. Nusselt values for estimating turbulent liquid metal heat transfer in noncircular ducts // AlChe Journal. 1957. V. 3, Issue 3. P. 313–317. https://doi.org/10.1002/aic.690030305

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024