Сравнение теплогидравлических характеристик ТВС реакторов типа ВВЭР и PWR на основе экспериментов В.В.Большаков, Л.Л.Кобзарь, Ю.М.Семченков РНЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия
Принципиальная схема петли высокого давления стенда КС
Параметры первого контура ПВД Теплоноситель дистиллят максимальное рабочее давление 16,7 МПа максимальный расход теплоносителя через модель ТВС 50 т/ч располагаемая мощность электронагрева моделей ТВС 8000 кВт
Поперечное сечение экспериментального участка 1 - корпус давления, 2 - электроизоляционная втулка С1 - С16 - «холодные» Н17 - Н25 - «горячие» имитаторы твэлов
Верхняя часть 25-стержневой модели ТВС
Аксиальное распределение относительного тепловыделения
25-стержневая модель ТВС перед установкой в канал
25-стержневая модель ТВС, установленная в канал
Типы дистанционирующих решеток MV (Mixing Vane Grid) IFM (Intermediate Flow Mixer) SS (Simple Support Grid) Шаг расположения решеток – 254 мм
Simple Support Grid
Mixing Vane Grid
Выводы термопар для фиксации кризиса
Определяющие параметры матрицы экспериментальных исследований кризиса теплоотдачи абсолютное давление в конце зоны тепловыделения экспериментального участка p out : 103,5; 124,1; 144,8 и 165,5 бар массовая скорость теплоносителя G: 678,2; 1017,2; 1356,3; 2034,5; 2712,6; 3390,8 и 4068,9 кг/(м 2 с) температура теплоносителя на входе в зону тепловыделения t in – от 120,6 до 327,8 о С
Результаты испытаний Гидравлическое сопротивление анализировалось для 479-ти зафиксированных состояний, в том числе для кризисных режимов Зафиксировано 198 кризисных режимов Аксиальная координата возникновения кризиса теплоотдачи изменялась с изменением режимных параметров и располагалась в диапазоне от 2100 до 3600 мм от нижней границы зоны тепловыделения
Зависимость величины от массовой скорости теплоносителя G
При отсутствии кипения в канале расчет полных перепадов давления, выполненный по методике, которая используется для реакторов типа ВВЭР, удовлетворительно согласуется с экспериментом. Для превалирующей части точек ошибка расчета составляет 5%. Экспериментальные значения критических мощностей, полученные при характерных для рабочих режимов реакторов типа ВВЭР и PWR массовых скоростях теплоносителя, превышают на % расчетные значения, полученные по поячейковой программе SC-1 с использованием для определения критических тепловых потоков методики ОКБ «Гидропресс», предназначенной для расчета реакторов типа ВВЭР. Полученный результат показывает, что для повышения экономических показателей реакторов типа ВВЭР целесообразно внедрение в ТВС решеток-интенсификаторов. Заключение