Расчетно-экспериментальное исследование повторного залива модельных тепловыделяющих сборок ВВЭР при максимальной проектной и запроектной авариях

• Автор: Базюк, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Обзор исследований
1.1. Экспериментальные исследования повторного залива

одиночных имитаторов твэлов
1.2. Экспериментальные исследования повторного залива

модельных тепловыделяющих сборок
1.3. Расчетные исследования характеристик повторного залива
1.3.1. Код СОКРАТ/В1
1.3.2. Код КОРСАР/ГП
1.3.3. Код ТРАП
1.3.4. Код PARAM-TG
1.4. Выводы
Глава 2. Экспериментальная установка и методика исследования

2.1. Экспериментальная установка
2.2. Методика исследования
Глава 3. Результаты исследования скорости фронта смачивания

одиночных имитаторов твэлов и модельных ТВС
Глава 4. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по
параметрам повторного залива
Глава 5. Балансовая методика оценки основных характеристик расхолаживания одиночного имитатора твэла и модельной
тепловыделяющей сборки
Заключение
Литература

Сокращения:
LOCA (Loss Of Coolant Accident) (АПТ) - авария ядерного реактора с потерей теплоносителя
PWR (Pressurized Water Reactor) - реактор с водой под давлением
ВВЭР - водо-водяной энергетический реактор
МПА - максимальная проектная авария
ЗПА - запроектная авария
ТА - тяжелая авария
САОЗ - система аварийного охлаждения активной зоны
A3 - активная зона
НЗ - залив снизу
ВЗ - залив сверху
РУ - рабочий участок
ТВС - тепловыделяющая сборка
Основные обозначения:
w3 - скорость подачи охлаждающей воды Ыфр - скорость смачивания Т - температура
G - массовый расход теплоносителя
V - объемный расход теплоносителя 5- толщина
pw - массовая скорость теплоносителя q — плотность теплового потока
Индексы:
фр - фронт
стО - начальная стенки з, зал - залив s - насыщение / - линейный
V - объемный Ar - аргон
ZrC>2 - оксид циркония

БЛАГОДАРНОСТЬ
Большую помощь в организационных вопросах, а также в научной консультации, анализе и обсуждении полученных результатов при выполнении работы автору оказали сотрудники ФГУП НИИ НПО “ЛУЧ”: начальник отдела 30, кандидат технических наук Паршин Николай Яковлевич, ведущий научный сотрудник отдела 30, кандидат физико-математических наук Попов Евгений Борисович. Испытания модельных тепловыделяющих сборок и одиночных имитаторов твэлов проводились сотрудниками лаборатории 92 под руководством Солдаткина Дмитрия Михайловича. Разделка и посттестовые материаловедческие исследования выполнялись в отделе 250 под руководством кандидата технических наук Игнатьева Дмитрия Николаевича.
Необходимо отметить большую помощь в проведении теплогидравлических расчетов сотрудников ОКБ “Гидропресс”: начальника отдела Борисова Сергея Леонидовича, инженера-конструктора Орлова Романа Евгеньевича, инженера конструктора Зей категории Мазурина Алексея Игоревича.
Автор выражает всем искреннюю благодарность за помощь и участие в работе.

Увеличение скорости подачи воды при заливе сверху с 5,0 до 10,0 см/с практически не изменило максимальные температуру стенки и время наступления повторного смачивания, причем эти значения температуры и времени соответствуют диапазону изменения скорости подачи охлаждающей жидкости от 1,0 до 1,5 см/с в, условиях НЗ. Таким образом, эффективность залива сверху при реализованном сценарии меньше, чем залива снизу.
На модели ТВС такой же конфигурации пучка проведены опыты при комбинированном заливе. Одновременная подача охлаждающей, воды осуществлялась в верхнюю, с уровня опорной плиты, и нижнюю камеры. Эксперименты проведены, при начальной температуре оболочек имитаторов тюлов стО - 500 °С и линейной плотности теплового потока д/ —1,3 кВт/м, убывающей по закону, имитирующему остаточное тепловыделение, в.диапазоне давлении/? = 0,16 0,38 МПа и с различ-
ным соотношением расходов воды нижнего и верхнего заливов. Эффективность НЗ, ВЗ и комбинированного заливов, для всех расходов определялась, экспериментально при одинаковых исходных значениях д/ и. Тст0.

100 1 - м>1ерх/м>н3из = 0/5 см/с
8о; 5.2 -м,в3ерх/м>"3ш =2/3 см/с | 3 - м>в3ерх1'ш = 3/2 см/с 60 5 4- ч»в*рхЫТ = 5/0-см/с

40 о Р~ 4 кПа;
д; = 1,3 кВт/м;
ТстЪ = 400 °С
О 100 200 г 300 400 500
Время,сек
Рис. 18. Сопоставление температур оболочки имитатора твэла при различных способах подачи охлаждающей воды в модельную 37 стержневую тепловыделяющую сборку ВВЭР [16]'
Полученные в работе результаты показали, что наиболее благоприятные условия по температурным режимам имитаторов, т.е. по абсолютной температуре,