2021, 3 (40)

Проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию оборудования объектов атомной отрасли

Наименование публикацииОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЛУЧИСТОГО ТЕПЛООБМЕНА НА ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ МИКРОЯЧЕЙКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ВОДО-ВОДЯНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
АвторыВ.К. Семенов, Н.Б. Иванова, М.А. Вольман, А.А. Беляков
Адреса авторов

Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина, Иваново, Россия

1ORCID iD: 0000-0001-9765-2096

WoS Researcher ID: T-1066-2017

e-mail: semenov_vk@mail.ru

2ORCID iD: 000-002-9519-6047

WoS Researcher ID: AAU-285-2021

e-mail: rgr_ivanova@rambler.ru

3ORCID iD: 0000-0001-6805-6287

WoS Researcher ID: M-1304-2018

e-mail: maria_volman@mail.ru

4ORCID iD: 0000-0003-4374-3077

WoS Researcher ID: S-7878-2017

e-mail: bel.aes@ya.ru

АннотацияОптимизация состава активной зоны водо-водяных реакторов связана с расчетом температурных полей микроячеек теплообмена, содержащих отдельные тепловыделяющие элементы. Учет радиационно-кондуктивного теплообмена внутри твэла основан на утверждении, что гелиевый зазор между столбом таблеток топлива и стенкой твэла обладает свойствами абсолютно черного тела. Это неверно, поскольку гелий является одноатомным газом, он не поглощает и не излучает, т.е. прозрачен для теплового излучения. В статье обоснована физическая и математическая модель микроячейки тепловыделяющего элемента водо-водяного ядерного реактора с учетом радиационного теплообмена. В модели учтено, что гелий прозрачен для теплового излучения, а охлаждение твэла осуществляется проточной системой теплоносителя. Реализация модели осуществлена аналитически методом интегральных соотношений Кармана-Польгаузена. Рассчитаны температурные поля столба топливных таблеток и канала теплоносителя, определены температуры боковых поверхностей ячейки и оценено влияние радиационного теплообмена на распределение температуры в ячейке.
Ключевые словамикроячейка твэла, температурное поле, метод Кармана-Польгаузена, сложный кондуктивно-радиационный теплообмен, среднемассовая температура теплоносителя
ЯзыкРусский
Список литературы
  1. Скляренко, В.А. О материалах для оболочек твэл реакторов с водным теплоносителем сверхкритического давления / В.А. Скляренко, А.Г. Зубков, В.М. Зорин, А.В. Аникеев // Новое в российской электроэнергетике. – 2019. – № 8. – С. 33-42.
  2. Зорин, В.М. Энергетический баланс и показатели тепловой экономичности энергоблока атомной электрической станции / В.М. Зорин, И.В. Устюхина, А.В. Бесова // Вестник Московского энергетического института. – 2020. – № 2. – С. 34-41.
  3. Карташов, К.В. Поканальный теплогидравлический расчет активной зоны реактора ВВЭР-СКД 30 МВт (тепл.) при номинальных режимах работы / К.В. Карташов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. – 2016. – № 3. – С. 127-131.
  4. Jian Li. Materials Selection for the Canadian Supercritical Water-Cooled Nuclear Reactor Concept // JOM. 2016. V. 68. № 2.
  5. Ганев, И.Х. Физика и расчет реактора / И.Х. Ганев. – Москва : Энергоиздат, 1991. – 368 с.
  6. Колпаков, Г.Н. Конструкции твэлов, каналов и активных зон энергетических реакторов / Г.Н. Колпаков, О.В. Селиваникова. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 118 с.
  7. Кириллов, П.Л. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках / П.Л. Кириллов, Г.П. Богословская. – Москва : Энергоатомиздат, 2000. – 456 с.
  8. Кириллов, П.Л. Справочник по теплогидравлическим процессам в ядерной энергетике, т. 2 / П.Л. Кириллов, В.П. Бобков, А.В. Жуков, В.С. Юрьев. – Москва : ИздАТ, 2010.
  9. Семенов, В.К. Обоснование математической модели теплообмена для реактора с сосредоточенными параметрами / В.К. Семенов, М.А. Вольман // Глобальная ядерная безопасность. – № 4(17), 2015. – С. 35-42.
  10. Горбунов, В.А. Оценка влияния радиационного теплообмена на параметры температурных полей твэлов различного конструктивного исполнения / В.А. Горбунов, С.Г. Андрианов, С.С. Коновальцева // Вестник ИГЭУ. – 2021. – Вып. 2. – С. 23-31.
  11. Горбунов, В.А. Разработка модели по определению температурного поля твэла в двумерной постановке задачи / В.А. Горбунов, Н.Б. Иванова, Н.А. Лоншаков, Я.В. Белов // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. – 2019. – № 2. – С. 174-184.
  12. Дементьев, Б.А. Ядерные энергетические реакторы. – Москва : Энергоатомиздат, 1990.
  13. Шлихтин,г Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихдинг. – Москва : Наука, 1974.
Страницы52 - 61
URL cтраницыАдрес статьи
 Открыть публикацию