Офіційний веб сайт

Нестаціонарні процеси теплообміну та гідродинаміки одно- та двофазових середовищ в елементах теплообмінного обладнання АЕС

М100

 

Автори: Дмитренко Н.П., к.т.н.,  Скіцько О.І.

 

Представлена Інститутом технічної теплофізики НАН України.

 

Мета роботи полягає в чисельно-аналітичному дослідженні нестаціонарних процесів теплообміну і гідродинаміки в каналах, які імітують елементи активної зони ядерного реактора та теплоенергетичного обладнання.

 На основі ренормгрупового підходу покращена та модифікована  модель турбулентного теплообміну і гідродинаміки. Нова математична модель враховує нестаціонарність теплофізичних процесів, особливості макропористості середовища, а також ефекти двофазності.

В результаті використання запропонованої математичної моделі визначено механізм впливу нестаціонарних процесів на динаміку зміни теплогідравлічних характеристик потоку в каналах, які імітують елементи активних зон атомних реакторів з водяним та газовим теплоносієм.

 Вперше запропонована тривимірна постановка задачі для визначення критерію гідродинамічної нестійкості потоку в макропористому середовищі. Показано, що при нестаціонарних режимах з різким збільшенням енерговиділення на теплвіддаючій поверхні можливе виникнення кризи теплообміну першого роду.

Практичне значення роботи полягає в тому, що на основі запропонованої теплофізичної моделі отримано розподіли нестаціонарних теплогідравлічних параметрів одно- та двофазного теплоносія в каналах та макропористих середовищах, які моделюють елементи активних зон реакторів III-го та IV-го покоління. Зазначені результати обумовлюють вибір основних конструкційних рішень (час спрацювання системи аварійного захисту, час перехідного періоду, розмір сферичного паливного елемента, вплив ефектів макропористості на критерій Рейнольдса), що використовуються для покращення якості проектів реакторів III-го та нового IV-го покоління, які розробляються, та обґрунтування їх безпеки.

Отримані результати підтверджені актами використання ННЦ "Харківський фізико-технічний інститут", ВП НТЦ "Енергоатом", Науково-виробничої фірми "Інформація та технології".

 

Кількість публікацій: 21 стаття.