Исследования теплообмена при поперечном обтекании труб тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями реакторов на быстрых нейтронах

• Автор: Ярмонов, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Исследования теплообмена в жидких металлах. Аналитический обзор

1.1 Полуэмпирические теории теплообмена к жидким металлам при поперечном обтекании круглых труб
1.2 Экспериментальные исследования теплообмена к жидким металлам при поперечном обтекании круглых труб

1.3 Примеси в тяжелых жидкометаллических теплоносителях и их влияние на теплообмен

1.4 Постановка задач исследований

Глава 2. Экспериментальное исследование характеристик теплообмена при. поперечном обтекании труб потоком свинцового теплоносителя, движущимся «СНИЗУ ВВЕРХ» при контролируемом и регулируемом содержании кислорода в ТЖМТ

2.1 Общие положения

2.2 Описание экспериментального стенда

2.3 Описание экспериментального участка
2.4 Программа и методика экспериментов
2.4.1 Программа испытаний
2.4.2 Методика проведения экспериментов
2.4.3 Методика обработки экспериментальных данных
2.5 Обсуждение результатов исследования характеристик теплообмена при поперечном обтекании труб потоком свинцового теплоносителя, движущимся «СНИЗУ ВВЕРХ» при контролируемом и регулируемом содержании кислорода
в ТЖМТ
2.5.1 Последовательность и характеристика исследований
2.5.2 Результаты экспериментальных исследований характеристик
теплообмена
2.5.3. Распределение температур по периметру трубки
2.5.4 Изменение коэффициента теплообмена по периметру труб
2.5.5 Поля давлений и скоростей в потоке ТЖМТ обтекающем теплообменные
трубы
2.6 Выводы к главе
Глава 3. Экспериментальное исследование характеристик теплообмена при поперечном обтекании труб потоком свинцового теплоносителя, движущимся «СВЕРХУ ВНИЗ» при контролируемом и регулируемом содержании кислорода в ТЖМТ
3.1 Общие положения
3.2 Описание экспериментального стенда
3.3 Описание экспериментального участка
3.4 Программа и методика экспериментов
3.4.1 Программа испытаний
3.4.2 Методика проведения экспериментов
3.4.3 Методика обработки экспериментальных данных
3.5 Обсуждение результатов исследования характеристик теплообмена при поперечном обтекании труб потоком свинцового теплоносителя, движущимся «СВЕРХУ ВНИЗ» при контролируемом и регулируемом содержании кислорода в ТЖМТ
3.5.1 Последовательность и характеристика исследований
3.5.2 Результаты экспериментальных исследований характеристик теплообмена
3.5.3. Распределение температур по периметру труб
3.5.4 Изменение коэффициента теплообмена по периметру труб
3.5.5. Поля температур в потоке ТЖМТ, обтекающем теплообменные трубы
3.5.6 Поля давлений и скоростей в потоке ТЖМТ обтекающем теплообменные трубы
3.6 Выводы к главе
Глава 4. Экспериментальное исследование характеристик теплообмена при поперечном обтекании труб потоком свинцового теплоносителя, движущимся
«ГОРИЗОНТАЛЬНО» при контролируемом и регулируемом содержании
кислорода в ТЖМТ
4.1 Общие положения
4.2 Описание экспериментального стенда
4.3 Описание экспериментального участка
4.4 Программа и методика экспериментов
4.4.1 Программа испытаний
4.4.2 Методика проведения экспериментов
4.4.3 Методика обработки экспериментальных данных
4.5 Обсуждение результатов исследования характеристик теплообмена при поперечном обтекании труб потоком свинцового теплоносителя, движущимся «ГОРИЗОНТАЛЬНО» при контролируемом и регулируемом содержании кислорода в ТЖМТ
4.5.1 Последовательность и характеристика исследований
4.5.2 Результаты экспериментальных исследований характеристик
теплообмена
4.5.3. Распределение температур по периметру труб
4.5.4 Изменение коэффициента теплообмена периметру труб
4.5.5. Поля температур в потоке ТЖМТ, обтекающем трубы
4.5.6 Поля давлений и скоростей в потоке ТЖМТ обтекающем теплообменньте трубы
4.6 Выводы к главе
1.4 Постановка задач исследований
При проектировании и эксплуатации реакторов деления тяжелых ядер основные усилия направляются на повышение безопасности и экономичности установок.
В настоящее время разрабатываются и продвигаются инновационные проекты быстрых реакторов, охлаждаемых свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителем. Концептуально данные проекты нацелены на достижение максимальной эффективности, проекты установок БРЕСТ-ОД-ЗОО и БРЕСТ-ОД-1200, наряду с другими «прорывными» инновационными технологиями предусматривают в своем составе парогенераторы со змеевиковой поверхностью теплообмена, генерирующие пар с параметрами, соответствующими параметрам современных энергетических установок на органическом топливе. До настоящего времени отсутствовали представительные эксперименты по локальным характеристикам теплообмена свинцового теплоносителя при поперечном обтекании пучка труб в условиях регулирования содержания примеси кислорода в реакторном теплоносителе. Для выполнения инженерных расчетов использовались данные, полученные на других ЖМТ (жидкометаллических теплоносителях), а также расчетно-теоретическим путем в работах [4, 5, 15, 21].
В связи с этим актуальной задачей является проведение исследований характеристик теплообмена, гидравлических характеристик и особенностей поперечного обтекания труб, с целью выработки рекомендаций по инженерному расчету теплообменных поверхностей в системах с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями при контролируемом и регулируемом содержании примесей в контуре, прежде всего, примеси кислорода.
При реализации в реакторной установке аварийной ситуации «межконтурная неплотность парогенератора» при достаточно малом расходе пара, поступающего в реакторный контур, возможна длительная работа РУ в таком режиме. Для обоснования проектной и эксплуатационной документации РУ