Моделирование процессов кипения в потоке натрия в двухжидкостном канальном приближении в задачах обоснования безопасности ядерных энергетических установок

• Автор: Усов, Эдуард Викторович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Оглавление

Обозначения и сокращения

Введение
1. Существующие методы и модели, применяемых для расчета течения двухфазных потоков жидких металлов - 14

1.1 Современные модели для описания кипения в потоках жидких металлов в ЯЭУ,

1.1.1 Особенности теплогидравлики жидких металлов

1.1.2 Кипение жидких металлов в большом объеме

1.1.3 Расчет теплоотдачи при кипении в каналах

1.1.4 Критические тепловые потоки

1.1.5 Математические модели современных программных средств, для расчета кипение в потоке натрия
1.2 Физические модели существующих теплогидравлических программных комплексов, предназначенных для моделирования процессов кипения натриевого теплоносителя в ЯЭУ
1.2.1 Теплогидравлический код SABENA
1.2.2 Теплогидравлический код TRACE
1.2.3 Теплогидравлический код THERMIT-6S
1.2.4 Теплогидравлический код GRIF-SM
1.2.5 Теплогидравлический кодТУОСВ
1.2.6 Сравнение моделей для расчета трения и теплообмена различных программных кодов
2. Разработка моделей и программного средства для численного расчета кипения в потоке натрия
2.1 Законы сохранения массы, энергии и импульса. Численная реализация уравнений сохранения
2.1.1 Уравнение неразрывности
2.1.2 Уравнение энергии
2.1.3 Уравнение движения
2.2 Модуль расчета теплофизических свойств натрия в жидком и газообразном состоянии
2.2.1 Уравнение состояния на линии насыщения
2.2.2 Уравнение состояния натрия вдали от линии насыщения
2.3 Физические модели и системы замыкающих соотношений, применяемые в программном комплексе, для расчета кипения в двухфазном потоке натрия
2.3.1 Карта режимов течения
2.3.2 Площадь межфазной поверхности
2.3.3 Трение со стенками канала
2.3.4 Межфазное трение
2.3.5 Межфазный теплообмен
2.3.6 Теплообмен со стенкой. Модель для нестабилизованного кипения:
2.3.7 Теплообмен со стенкой. Модель для стабилизованного кипения
2.3.8 Межфазный массообмен
2.4 Совместный расчет нейтронно-физических и теплогидравлических процессов в реакторах с жидкометаллическим охлаждением
3. Моделирование процессов кипения натриевого теплоносителя. Обоснование выбора системы замыкающих соотношений
3.1 Трение о стенку в двухфазном режиме при кипени натрия в каналах. Эксперименты Котовского и Зейгарника

3.2 Теплообмен со стенкой в двухфазном режиме. Эксперименты Зейгарника
3.3 Нестационарное кипение натрия. Эксперименты Кайзера
Выводы
Список литературы

Обозначения и сокращения
Список сокращений:
ВВЭР - Водо-водяной энергетический реактор.
БН - Быстрый натриевый реактор.
ЯЭУ - Ядерная энергетическая установка.
ТВЭЛ - Тепловыделяющий элемент.
СУЗ - Система управления и защиты.
КС - Компенсирующие стержни.
РС - Регулирующие стержни.
АЗ - Активная защита.
Список обозначений:
а - Объемное паросодержание.
а.? - Объемная доля газа.
а- Объемная доля жидкости.
сх - Минимальная объемная доля газа в ячейке.
пип
Р - Давление, Па.
Р5 - Давление пара на линии насыщения, Па.
- Энтальпия газа, Дж/кг.
- Энтальпия жидкости, Дж/кг.
Ь1У - Энтальпия пара на межфазной границе, Дж/кг.
SABENA

= “2 af
TRACE
2 _ Cf(Rem) C,(Ret)

c,(Re.)
C,(Ref)

/ V2
— +(a(Rej) + b(Rej))
vRej

-il6
2.475-In
/

V v J

0.27A

/ xl6

v J
,Rem = G-Dh >100 Em
x 1-x Pg Pf
THERMIT-6S

1+ +
XLM V LM

0.5 f No.l Eg

GRIF-SM
lg