Исследования гидродинамики теплоносителя в области направляющего канала тепловыделяющей сборки с решетками-интенсификаторами
С.М. Дмитриев, А.А. Добров, Д.В. Доронков, Д.С. Доронкова, А.Н. Пронин, Е.В. Рубцова, А.В. Рязанов, Д.Н. Солнцев, А.Е. Хробостов
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
dmitriev@nntu.ru
Ключевые слова: ядерный реактор, активная зона, тепловыделяющая сборка, решетка-интенсификатор, направляющий канал, гидродинамика теплоносителя
Страницы: 771-785
Аннотация
В статье приведены результаты исследований течения теплоносителя в тепловыделяющих сборках за решетками-интенсификаторами ТВС-Квадрат реакторов типа PWR. Целью работы является оценка эффективности применения различных конструкций решеток-интенсификаторов с точки зрения перемешивания потока. Для достижения поставленной цели проведен ряд экспериментальных исследований на аэродинамическом стенде с масштабными моделями фрагментов топливных кассет с решетками-интенсификаторами различных конструкций. В качестве показательной области исследований были выбраны смежные ячейки направляющего канала, конструктивными особенностями которых является различная пространственная ориентация турбулизаторов, установленных на решетках-интенсификаторах. Общая картина течения представлена векторными полями тангенциальных скоростей, а также графическими зависимостями распределения поперечных скоростей в зазорах между стержнями области исследований. Для оценки эффективности применения конструкций решеток-интенсификаторов с точки зрения перемешивания потока теплоносителя был проведен анализ параметров внутриячейкового вихреобразования и межъячейкового перемешивания. Анализ пространственного распределения тангенциальных скоростей потока позволил изучить и детализировать картину течения теплоносителя за перемешивающими решетками с различными вариантами конструкции дефлекторов. Накопленная база данных по течению теплоносителя в ТВС-Квадрат является основой инженерного обоснования конструкций активных зон реакторов PWR. Результаты экспериментальных исследований используются для верификации CFD-кодов как зарубежной, так и отечественной разработки, а также программ детального поячеечного расчета активных зон с целью уменьшения консерватизма при обосновании теплотехнической надежности.
|
