Исследования гидродинамики теплоносителя за перемешивающей решеткой-интенсификатором тепловыделяющей сборки реактора PWR
С.М. Дмитриев, А.А. Добров, Д.В. Доронков, Д.С. Доронкова, К.Е. Иванова, К.А. Обидина, А.Н. Пронин, А.В. Рязанов, Д.Н. Солнцев, А.Е. Хробостов, О.Д. Ялымова
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
dmitriev@nntu.ru
Ключевые слова: ядерный реактор, активная зона, тепловыделяющая сборка, перемешивающая решетка-интенсификатор, твэл, направляющий канал, область исследований, характерная ячейка, гидродинамика теплоносителя, перемешивание теплоносителя, вихревое течение потока
Страницы: 835-848
Аннотация
В статье приводятся результаты исследований течения теплоносителя за перемешивающими решетками-интенсификаторами тепловыделяющих сборок ТВС-Квадрат ректоров PWR. Цель работы заключается в оценке эффективности перемешивания теплоносителя за решетками-интенсификаторами различных конструкций и выбор их оптимальной конструкции. Для достижения поставленной цели проведен ряд экспериментов на аэродинамическом исследовательском стенде с масштабными моделями фрагментов твэльного пучка тепловыделяющих сборок с перемешивающими решетками-интенсификаторами, которые оснащались турбулизирующими дефлекторами различной формы профиля. В качестве области исследований выбраны ячейки, расположенные возле направляющего канала, и регулярные ячейки. Выбор области исследований обусловлен не только необходимостью получения гидродинамической картины течения теплоносителя в характерных ячейках и выбором оптимальной формы дефлектора, но и оценкой влияния поперечных течений теплоносителя из области направляющего канала на движение потока в смежных с ними ячейках. Картина течения теплоносителя представлена векторными полями поперечных скоростей, картограммами распределения поперечных и аксиальных скоростей, а также графическими зависимостями распределения компонент скорости потока. Анализ пространственного распределения поперечных и осевых скоростей потока позволил изучить и детализировать картину течения теплоносителя. Оценка эффективности перемешивания теплоносителя за решетками и определение оптимальной формы профиля дефлектора проводились на основе комплексного анализа гидродинамической картины течения теплоносителя и параметров внутриячейкового вихреобразования и межъячейкового перемешивания. Результаты экспериментов могут использоваться при инженерном обосновании конструкционных решений при проектировании активных зон реакторов PWR с ТВС-Квадрат. Накопленная база опытных данных применяется для верификации CFD-программ (как зарубежной, так и отечественной разработки), а также программ теплогидравлического поячеечного расчета активных зон.
|
