Динамические процессы при всплытии тепловыделяющей сборки реактора ВВЭР-440

При потере контакта в опоре типа «шар по конусу» при всплытии тепловыделяющей сборки водо-водяного энергетического реактора в восходящем потоке теплоносителя ее вибрационное поведение может существенно измениться. В связи с этим должны быть определены условия всплытия (расход воды, высота подъема тепловыделяющей сборки) и реализуемые при этом вибрационные характеристики пучка тепловыделяющих элементов. Проведены экспериментальные исследования с использованием полномасштабного макета тепловыделяющей сборки ВВЭР-440 второго поколения и разработана модель ее движения при всплытии. Установлено, что всплытие макета происходит при расходе воды ~192 м³/ч, что соответствует скорости потока в пучке тепловыделяющих элементов около 6 м/с). Возвращение макета в штатное положение наблюдается при снижении расхода воды со 183 до 171 м³/ч (при скорости потока в пучке тепловыделяющих элементов 5,7… 5,4 м/с). На основании результатов исследования в натурных реакторных условиях (давление теплоносителя 12,5 МПа, температура 285 °C) установлено, что всплытие тепловыделяющей сборки ВВЭР-440 возможно при расходе воды 296…315 м³/ч, т. е. при скорости потока в пучке тепловыделяющих элементов 9,3…9,9 м/с.

Литература

[1] Шмелев В.Д., Драгунов Ю.Г., Денисов В.П., Васильченко И.Н. Активные зоны ВВЭР для атомных электростанций. Москва, Академкнига, 2004. 220 с.

[2] Бессалов Г.Г., Денисов В.П., Мельников Н.Ф., Драгунов Ю.Г. Реакторы ВВЭР для АЭС средней мощности. Москва, Академкнига, 2004. 208 с.

[3] Резепов В.К., Денисов В.П., Кирилюк Н.А., Драгунов Ю.Г., Рыжов С.Б. Реакторы ВВЭР-1000 для атомных электростанций. Москва, Академкнига, 2004. 333 с.

[4] Легасов В.А., ред. Справочник по ядерной энерготехнологии. Москва, Энергоатомиздат, 1989. 752 с.

[5] Панюшкин А.К., Потоскаев Г.Г., Курсков В.С., Бек Е.Г., Солонин В.И., Крапивцев В.Г., Перевезенцев В.В., Рекшня Н.Ф., Столотнюк С.В., Гетя С.И., Матвеев А.Н., Кутычкин С.Г., Прус В.В. Стенд для экспериментальных исследований гидродинамических и вибрационных процессов в ТВС ВВЭР-440. Научные исследования в области ядерной энергетики в технических вузах России. Сб. ст., Москва, Изд-во МЭИ, 1999, с. 59–61.

[6] Драгунов Ю.Г., Солонин В.И., Перевезенцев В.В., Петров И.В. Вибрации пучков твэлов в ТВС ВВЭР, возбуждаемые турбулентным потоком теплоносителя. Атомная энергия, 2012, т. 113, № 3, с. 127–134.

[7] Солонин В.И., Перевезенцев В.В., Рекшня Н.Ф., Столотнюк С.В. Расчетно-эксперимен-тальные исследования вибрационного поведения тепловыделяющих сборок водоохлаждаемых реакторов в условиях комбинированного гидромеханического нагружения. Безопасность АЭС и подготовка кадров. Тез. докл. 7-й Междунар. конф., Обнинск, 2001, с. 19–20.

[8] Драгунов Ю.Г., Солонин В.И., Перевезенцев В.В., Петров И.В. Экспериментальные исследования динамических характеристик пучков твэлов ТВС ВВЭР в турбулентном потоке теплоносителя. Атомная энергия, 2012, т. 113, № 4, с. 237–240.

[9] Солонин В.И., Перевезенцев В.В. Исследования влияния вибрации и гидродинамических нагрузок на пучки твэлов в тепловыделяющих сборках реакторных установок АЭС с ВВЭР. Теплоэнергетика, 2012, № 5, с. 40–46.

[10] Солонин В.И., Павелко В.И., Перевезенцев В.В. Влияние условий гидродинамического возбуждения на гидроупругие колебания пучка твэлов ТВС ВВЭР-440. Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР. Сб. тез. докл. 3 науч.-техн. конф., Подольск, 26–30 мая 2003, Подольск, ФГУП ОКБ ГИДРОПРЕСС, 2003, 54 с.

[11] Логвинов С.А., Безруков Ю.А., Драгунов Ю.Г. Экспериментальное обоснование теплогидравлической надежности реакторов ВВЭР. Москва, Академкнига, 2004. 255 с.

[12] Солонин В.И., Перевезенцев В.В. Гидродинамическое и гидромеханическое возбуждение вибраций пучков твэлов ТВС ВВЭР-440. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Обеспечение безопасности АЭС, 2009, вып. 25, с. 50–61.