Экспериментальные исследования гидравлических характеристик…
1
УДК 621.039.519
Экспериментальные исследования гидравлических
характеристик дистанционирующих ячеистых решеток
© В.Г. Крапивцев, В.А. Гуров
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлены результаты экспериментальных исследований и сравнительного
анализа гидравлических характеристик дистанционирующих ячеистых решеток
тепловыделяющих сборок реакторов ВВЭР. Приведено описание фрагментов ис-
пользуемых решеток, рабочего участка и аэродинамического стенда. Определен
коэффициент гидравлического сопротивления дистанционирующих решеток
с ячейками различных типов.
Ключевые слова:
водо-водяной энергетический реактор, тепловыделяющая сборка,
тепловыделяющий элемент, дистанционирующая решетка, интенсификация тепло-
обмена, статическое давление, коэффициент гидравлического сопротивления.
В настоящее время в мировой энергетике в качестве энергетиче-
ских ядерных реакторов широко применяют корпусные водо-
водяные реакторы под давлением PWR. Аналогичные реакторы ВВЭР-
440 и ВВЭР-1000, применяемые в России, обеспечивают до 50 % вы-
работки электроэнергии на АЭС [1, 2]. Стратегия развития ядерной
энергетики России строится на использовании усовершенствованных
реакторов данного типа [3]. Усовершенствование реакторов ВВЭР,
прежде всего, связано с повышением их мощности и эффективности
использования ядерного топлива за счет достижения значительных
глубин его выгорания,а также увеличения длительности топливной
кампании. Достижение этих целей связано с повышением безопасно-
сти и эксплуатационной надежности используемого ядерного топлива
и усовершенствованием элементов тепловыделяющих сборок (ТВС)
реакторов ВВЭР. Одним из таких элементов в конструкции ТВС реак-
торов ВВЭР является дистанционирующая решетка, обеспечивающая
надежное дистанционирование пучка тепловыделяющих элементов —
твэлов — на весь период топливной кампании и интенсификацию теп-
лообмена в нем. При этом гидравлические характеристики решетки
должны быть минимизированы для снижения потерь давления потока
теплоносителя в активной зоне реактора.
В предлагаемой работе приведены результаты экспериментальных
исследований гидравлических характеристик ячеистых дистанциони-
рующих решеток, обеспечивающих одновременно дистанционирова-
ние твэлов в пучке ТВС и перемешивание потока теплоносителя
в объеме пучка. Перемешивание интенсифицирует теплосъем и спо-