Вытеснение раствора борной кислоты из емкостей СБВБ Д.В. Ульяновский, Л.А. Салий, Е.А. Лисенков ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС» Россия

Принципиальная схема канала СБВБ емкость СБВБ

Модель ёмкости СБВБ 1 – корпус, 2 – входной патрубок, 3 – выходной патрубок, 4 – выгородка 4 – выгородка

1 - циркуляционный насос, 2 – расходомерная диафрагма, 3 – электромагнитный расходомер, 4 – модель ёмкости СБВБ, 5 – бак горячей воды 1,5 м 3, 6 – бак холодной воды 50 м 3, 7 – подпиточный насос, 8 – задвижка, 9 - термоэлектрические преобразователи Принципиальная гидравлическая схема стенда

Относительная температура воды на выходе модели ёмкости выражалась как Относительная температура воды на выходе модели ёмкости выражалась как где Т г – температура горячей воды в баке, о С; Т i - текущее значение температуры на выходе модели, о С; Т i - текущее значение температуры на выходе модели, о С; Т о –начальная температура холодной воды в ёмкости, о С Т о –начальная температура холодной воды в ёмкости, о С Изменение относительной температуры воды на выходе модели представлялось в виде функции от относительного времени её заполнения где τ зап = (V м /G м )·3600 – время заполнения модели ёмкости СБВБ, с.

Расходы горячей воды через модель емкости Исследуемый стационарный режим Расход, м /ч Количество работающих петель четыретридве При имитации петель с работающими ГЦНА 19,818,215,7 При имитации петель с неработающими ГЦНА -10,26,5 3 Gм=Gн* M 3

Изменение относительной температуры воды на выходе модели в экспериментах с постоянными расходами горячей воды через модель G, м 3 /ч

t, c – расчётная зависимость, 2 – изменения расхода во время эксперимента Изменение расхода горячей воды через модель при имитации выбега четырёх ГЦНА

Изменение относительной температуры на выходе модели при моделировании выбега четырёх ГЦНА 1 – зависимости (1) и (2); 2 – изменения относительной температуры во время эксперимента θ = 1 при 0< ψ0,165 (1) θ = 1 при 0< ψ0,165 (1) θ = 1,18 е - при 0,165< ψ2 (2) θ = 1,18 е - при 0,165< ψ2 (2) 1 2

Изменение относительной температуры на выходе модели 1 –с выгородкой ТЭН (H/d=1,49) 2 –без выгородки ТЭН (H/d=1,49) 3 - без выгородки ТЭН (H/d=1,8)

Твердотельная модель ёмкости СБВБ Твердотельная модель ёмкости СБВБ вход выход

Модель с наложенной сеткой

Сравнение результатов расчета и эксперимента на модели 1 – результат расчёта 2 – экспериментальные данные 2 1 G, м /ч 15,6 t хол, ºС 16,75 t гор, ºС 72,2 P, МПа 0,1 3

Сравнение расчетов при наличии теплопередачи на стенках модели и с адиабатической стенкой модели

Процесс вытеснения раствора из емкости СБВБ

Заключение При работе ГЦНА вытеснение раствора борной кислоты из ёмкости СБВБ теплоносителем первого контура достаточно близко к поршневому: примерно 73 % раствора вытесняется из неё за время, равное времени однократного заполнения ёмкости теплоносителем. Время полного вытеснения раствора борной кислоты из ёмкости в два раза больше времени её однократного заполнения, что вызвано имеющим место перемешиванием внутри ёмкости. Гидродинамические процессы в ёмкости СБВБ практически не зависят от расхода в широком диапазоне его изменения, что с учётом полного геометрического моделирования позволяет уверенно переносить результаты модельных исследований на натурную установку. Получены эмпирические зависимости изменения концентрации борного раствора на выходе ёмкости при срабатывании СБВБ, рекомендуемые для использования при расчётном обосновании работоспособности системы. Вследствие малого времени вытеснения горячей водой холодной воды из модели, влияние тепловых потерь на результаты экспериментов отсутствовало.