Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Экспериментальные исследования теплогидравлических характеристик модели воздушного теплообменника системы аварийного расхолаживания реактора на быстрых нейтронах

29.05.2014 2014 - №01 Теплофизика и теплогидравлика

А.П. Сорокин Е.Ф. Иванов Г.П. Богословская Ю.Д. Левченко В.В. Привезенцев К.С. Рымкевич И.Р. Зуева

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2014.1.11

УДК: 621.039.526

Представлены результаты экспериментального исследования характеристик теплообмена пучка оребренных труб в экспериментальном рабочем участке, воспроизводящем фрагмент проточной части теплообменника «натрий-воздух» системы аварийного расхолаживания реактора на быстрых нейтронах при течении натрия внутри оребренных труб, охлаждаемых снаружи потоком воздуха. Получен массив данных по значениям температуры на поверхности оребренных трубок при различных скоростях охлаждающего воздуха пучка оребренных труб. Обработка опытных данных по теплоотдаче, проведенная двумя способами, во-первых, на основании результатов прямых измерений температур поверхности оребренной трубки и потока воздуха и, во-вторых, по коэффициенту теплопередачи пучка труб, показала, что расхождение обработанных опытных данных с результатами, полученными по формуле для расчета средней теплоотдачи коридорных пучков труб, не превышает 19%.

Результаты опытов по теплоотдаче показали, что количество тепла, снимаемое с поверхности оребренных трубок при коэффициенте оребрения 7,2, в три – пять раз больше, чем с гладкой поверхности. В опытных данных был отмечен перегрев воздуха в межтрубном пространстве по ходу воздуха. Причиной этого, по всей видимости, является образование застойных зон, вызванное малыми межреберными расстояниями и аккумуляцией тепла в процессе длительного разогрева натриевого контура. Данные могут быть использованы для верификации программ теплогидравлического расчета ВТО САРХ реакторов на быстрых нейтронах. Обоснован перенос опытных данных по теплоотдаче на натурную установку. Оценки мощности натурного теплообменника, сделанные с учетом значений коэффициентов теплопередачи, полученных в опытах, показали, что теплосъем будет несколько ниже (в зависимости от скорости течения воздуха), чем заявленный в проекте.

Ссылки

  1. Зверев Д.Л., Васильев Б.А., Седаков В.Ю., Кузавков Н.Г. Освоение технологии быстрых натриевых реакторов. Создание РУ БН-800. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2011. – №2. – С. 130-142.
  2. Efanov A.D., Sorokin A.P., Matjuhin N.M., Chernonog V.L. The experimental base of SSC RF-IPPE for research of liquid metals heat and mass transfer // Hydrodynamics and heat transfer in reactor components cooled by liquid coolant in single / two-phase (working material), IAEA. – TWG-FR/125. – Vienna, Austria. – 2005. – PP. 8-25.
  3. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. – М.: Наука. – 1982.
  4. Михеев М.А. Расчетные формулы конвективного теплообмена. // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. – 1966. – №5. – С. 95-105.
  5. Исаченко В.П. – В кн.: Теплопередача и тепловое моделирование. – М.: Изд. АН СССР. 1959. – С. 213-225.
  6. Исаченко В.П., Салом#Заде Ф.Г. Теплоотдача в коридорных пучках поперечно омываемых гладких труб. // Теплоэнергетика. – 1969. – №5. – С. 84-87.
  7. Методика и зависимости для теоретического расчета теплообмена и гидравлического сопротивления оборудования АЭС (РТМ 24.031.05-72). – М.: Министерство тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения. – 1974.
  8. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. – Новосибирск: Наука – Сибирское отделение. – 1970.
  9. Юдин В.Ф. Теплообмен в оребренных пучках. – Л.: Энергия. – 1980.
  10. Schmidt H.T. Der Wдrmeьbergang an Rippenrohre und die Berechnung von Rohrbьndel – Wдrmeaustau – Schern. – Kдltetechn. – 1963. – Bd. 15. – no. 4, pp. 98-102, no. 12, pp. 370-378.
  11. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам. 2-е изд., испр. и доп. –М.: Энергатомиздат. – 1990.

быстрый реактор натрий воздушный теплообменник система аварийного расхолаживания экспериментальные исследования пучок оребренных труб теплоотдача