Разработка моделей ТВС для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах

• Автор: Григорян Ваге Самвели
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Электрогорск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Оглавление
Оглавление.

Список рисунков

Список таблиц

Список условных обозначений

Введение

ГЛАВА 1 Методы моделирования активной зоны РУ

1.1 Методы моделирования реакторных установок.

1.1.1 Обзор имеющихся способов моделирования

1.1.2 Возможности имеющихся способов моделирования

1.1.3 Применение объемномощностного способа моделирования для создания интегральных стсндов
1.2 Моделирование активной зоны ЯЭУ
1.3 Крупномасштабный интегральный стенд Г1СБВВЭР
1.3.1 Схема стенда. Основные характеристики ПСБВЭР.
1.3.2 Краткое описание основного оборудования.
1.4 Выводы к главе 1.
ГЛАВА 2 Имитаторы твэл с косвенным нагревом
2.1 Известные конструкции имитаторов твэл с косвенным нагревом.
2.1.1 Имитаторы твэл с косвенным нагревом, изготовленные по технологии ТЭН
2.2 Имитаторы твэл с вспомогательной оболочкой.
2.2.1 Конструкция имитаторов твэл.
2.2.2 Имитаторы твэл для исследования аварийных процессов при тепловых потоках, соизмеримых с
номинальными тепловыми потоками твэл РУ ВВЭР
2.3 Теплофизические свойства имитаторов
2.3.1 Плотность и коэффициент теплопроводности периклаза
2.3.2 Теплоемкость имитаторов.
2.4 Результаты испытаний имитаторов твэл.
2.5 Имитаторы твэл с неравномерным профилем тепловыделения по высоте.
2.6 Выводы к главе 2.
ГЛАВА 3 Система охлаждения нижней части ТВС.
3.1 Введение.
3.2 Основные элементы системы охлаждения.
3.3 Температурные режимы имитаторов твэл.
3.3.1 Участок 1
3.4 Участок 2.
3.5 Участок 3.
3.6 Выводы к главе 3
ГЛАВА 4 Система компенсации термических расширений имитаторов твэл.
4.1 Результаты исследований имитаторов твэл с верхней разгрузкой
4.2 Выводы к главе 4
ГЛАВА 5 Контроль работоспособности имитаторов твэл в составе ТВС.
5.1 Методика контроля работоспособности имитаторов твэл в составе сборки в процессе ее эксплуатации
5.2 Экспериментальная проверка методики
5.3 Система контроля работоспособности имитаторов в составе сборки.
5.4 Результаты эксплуатации системы контроля
5.5 Выводы к главе 5
ГЛАВА 6 Результаты экспериментальных исследований аварийных режимов на установке ПСБВВЭР
6.1 Эксперименты с течью теплоносителя из холодного трубопровода.
6.1.1 Сценарий эксперимента
6.2 Эксперименты с течью теплоносителя из холодного трубопровода.
6.2.1 Сценарий эксперимента
6.2.2 Результаты.
6.3 Выводы к главе 6.5
Выводы.
Литература


При исследовании аварийных процессов на полномасштабных стендах является определение температурных режимов твэлов и тепловыделяющей сборки в целом. Для адекватного воспроизведения температурных режимом ТВС РУ в различных аварийных ситуациях необходимо использовать модели ТВС, максимально близкие к натурным. Диссертационная работа посвящена разработке моделей ТВС для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах. При исследовании аварийных процессов на полномасштабных стендах основной задачей является определение температурных режимов твэлов и тепловыделяющей сборки в целом. Для адекватного воспроизведения температурных режимов ТВС РУ в различных аварийных ситуациях необходимо использовать модели ТВС, максимально близкие к натурным. Поэтому придается особое значение конструкциям и характеристикам элементов модели реактора. В связи с этим, создание моделей ТВС адекватно воспроизводящих температурные режимы в ТВС РУ актуально. В диссертационной работе представлены материалы, на основе которых разработаны, изготовлены и апробированы различные элементы моделей ТВС. РУ - мощность модели ТВС МВт. Элементы моделей ТВС, разработанные автором, аналогов в России и в мире не имеют. Впервые разработана система охлаждения ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева. Система защищена патентом РФ. Впервые разработана система термокомпенсации имитаторов твэл, позволяющая адекватно моделировать работу твэлов в том числе в аварийных условиях. Система защищена патентом РФ. Впервые разработана система контроля работоспособности имитаторов твэл с косвенным нагревом в процессе ее эксплуатации. Система защищена патентом РФ. В процессе выполнения диссертационной работы определены основные характеристики имитаторов твэл важные для их конструирования. Разработаны элементы модели ТВС мощностью МВт, а так же системы, обеспечивающие долговременную и безотказную работу ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева. Разработаны различные системы, позволившие изготовить модели ТВС. Использование моделей на полномасштабном стенде ЭНИЦ ПСБ ВВЭР позволило получить ряд уникальных экспериментальных данных по температурным режимам ТВС в различных аварийных режимах, полученные данные используются для верификации как российских теилогидравличсских кодов ТРАП, КОРСАР, БАГИРА, так и западных кодов ATLET, CATHARH, RELAP. Автор диссертационной работы принимал участие в разработке, расчетном обосновании, экспериментальной проверке систем, положенных в основу конструкций моделей ТВС. Автором разработаны алгоритм и программа для ПК, обеспечивающие работу системы контроля работоспособности имитаторов твэл в процессе эксплуатации. Система контроля работоспособности имитаторов. ТВС. Проверка технических решений проведена на экспериментальном стенде, обеспечивающем режимные параметры, соответствующие исследуемым аварийным режимам. Достоверность расчетов диссертационной работы подтверждена эксплуатацией модели ТВС в условиях исследования аварийных режимов. В первой главе проведен обзор методов моделирования крупномасштабных стендов. Рассмотрены основные условия моделирования, на основе которых возможно создание моделей ТВС. Во второй главе проведен обзор известных конструкций имитаторов твэл косвенного нагрева. Приведена, предложенная в работе, конструкция имитаторов твэл с вспомогательной оболочкой. Приведены теплофизические характеристики имитаторов. В третьей главе представлена система охлаждения нижней части ТВС. Приведены результаты расчетов по обоснованию системы охлаждения. В четвертой главе представлена система термокомпенсации имитаторов твэл. Приведены результаты опытной проверки системы термокомпснсации имитаторов. В пятой главе представлена система контроля работоспособности имитаторов твэл в составе сборки во время эксплуатации. Приведены результаты опытной проверки системы. Приведена разработанная схема системы и алгоритм программы, позволяющие в течение работы сборки контролировать работоспособность каждого имитатора. Представлены результаты эксплуатации системы на модели ТВС мощностью 1. МВт.