Исследование достижимых температурных режимов в ампульном канале с естественной циркуляцией

25.12.2015 2015 - №04 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

Т.А. Осипова М.Ф. Валишин В.А. Узиков П.С. Палачёв

https://doi.org/10.26583/npe.2015.4.08

Представлены результаты расчетного анализа охлаждения тонкостенных образцов при реакторном облучении в двухкорпусном ампульном канале с организацией теплоотвода естественной конвекцией. Выполнение корпуса канала в виде двухкорпусной конструкции позволяет изменять термическое сопротивление стенки канала с регулированием утечки тепла из него составом и давлением газа в полости между корпусами. Целью работы является определение возможных режимов охлаждения образцов в данном канале. Расчетный анализ проводился с использованием теплогидравлического кода RELAP5/MOD3.2. В качестве газа зазора между корпусами в расчетах рассматриваются гелий и азот. Показаны основные закономерности изменения температурных режимов облучения в зависимости от мощности энерговыделения в конструкционных материалах канала и облучательного устройства, высоты контура циркуляции и термического сопротивления корпуса канала. При варьировании высоты контура циркуляции и мощности энерговыделения в конструкционных материалах в ампульном канале обеспечиваются режимы охлаждения образцов в диапазоне от температуры омывающего теплоносителя первого контура до температуры кипения при заданном давлении (50 – 331 °С). Без кипения теплоносителя на образцах при максимальной (8 м) высоте контура циркуляции при использовании гелия в качестве газа полости канала отводится не более ~55 кВт (14 Вт/г на образцах), при использовании азота – не более 15 кВт (3,7 Вт/г на образцах), а при минимальной (1 м) высоте контура циркуляции– не более 10 кВт (2,5 Вт/г на образцах) и 5 кВт (1,2 Вт/г на образцах) соответственно.

Ссылки

1. Середкин С.В. и др. Разработка методики исследования коррозионного растрескивания под напряжением сплава INCONEL 718 при облучении в реакторе СМ / Отчет об основных исследовательских работах, выполненных в 2013 г. – Димитровград: ОАО «ГНЦ НИИАР», 2014. – С. 31.
2. Звир А.И., Святкин М.Н., Петелин А.Л. Опыт эксплуатации высокопоточного исследовательского реактора СМ / Материалы XI Российского совещания «Безопасность исследовательских ядерных установок» Сб. докл. – Димитровград: ГНЦ НИИАР, 2009. – С. 38 - 44.
3. Осипова Т.А. Применение ампульного канала с естественной циркуляцией для внутриреакторных испытаний. XVIII Международная телекоммуникационная конференция молодых ученых и студентов «Молодежь и наука». – Москва, 2014 г. Доступно на сайте http://mn.mephi.ru/articles/1110 (дата обращения 01.08.2015г.)
4. Самсонов Б.В., Цыканов В.А. Реакторные методы материаловедения. –М.: Энергоатомиздат, 1991. – С. 64-71.
5. Цыканов В.А., Самсонов Б.В. Техника облучения материалов в реакторах с высоким нейтронным потоком. – М.: Атомиздат, 1973. – С. 204-220.
6. RELAP5/MOD3, Volume 1-7. Code manual. NUREG/CR-5535 INEL-95/0174, 1995.
7. Физические величины: Справочник / Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.
8. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам «Ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы». – М: Энергоатомиздат. 1990. – 360 c.

исследовательский реактор СМ ампульный канал с естественной циркуляцией результаты исследований температурные режимы облучения мощность энерговыделения

Ссылка для цитирования статьи: Осипова Т.А., Валишин М.Ф., Узиков В.А., Палачёв П.С. Исследование достижимых температурных режимов в ампульном канале с естественной циркуляцией. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2015. – № 4. – С. 72-78. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2015.4.08 .