Рис. 6. Зависимость среднеквадрати-
ческих значений виброперемещений
пучка твэлов в сечении
z
= 72
мм
в направлении, перпендикулярном
грани пучка, от скорости течения во-
ды для различных гидродинамиче-
ских условий на входе в ТВС (
1–4
—
см. рис. 3)
скорости течения
v
= 3
,
5
м/с уров-
ни виброперемещений пучка в се-
чении
z
= 72
мм при размещении
на входе в ТВС дроссельной шай-
бы 45 мм более чем в 3 раза вы-
ше по сравнению с полученными
в условиях отсутствия турбулизи-
рующих поток входных устройств.
Воздействующие на пучок твэлов
случайные гидродинамические на-
грузки в указанных условиях нахо-
дятся примерно в таком же соотно-
шении.
Таким образом, установлен экс-
поненциальный закон продольного
распределения случайных гидродинамических нагрузок, воздейству-
ющих на пучок твэлов ТВС ВВЭР и вызывающих его вибрации. По
измеренным распределениям пульсаций давления по периметру внеш-
него ряда твэлов пучка в двух его сечениях по длине получены ха-
рактеристики случайных гидродинамических нагрузок. Предложены
полуэмпирические соотношения для обобщения экспериментальных
данных о распределениях среднеквадратических значений случайных
гидродинамических нагрузок по длине пучка твэлов и в области уста-
новившегося течения.
Максимальные уровни случайных гидродинамических нагрузок на
начальном гидродинамическом участке пропорциональны гидравли-
ческим сопротивлениям входных устройств (например, дроссельных
шайб) и нижней опорной решетки. В области установившегося тече-
ния случайные гидродинамические нагрузки пропорциональны Re
1
,
75
.
Результаты проведенных исследований наглядно показывают, что
необходимо снижать уровни случайных гидродинамических нагрузок
на начальном гидродинамическом участке вблизи нижней опорной ре-
шетки. Именно здесь наблюдали наибольшие повреждения оболочек
твэлов из-за вибраций. Для этого необходимо избегать размещения в
тракте подвода теплоносителя к ТВС и особенно непосредственно на
входе в пучок твэлов входных устройств (дроссельных шайб, антиде-
бризных фильтров и др.) с высоким гидравлическим сопротивлением
и генерирующих крупномасштабные вихревые структуры.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. K i m K. T. The study on grid-to-rod fretting wear models for PWR fuel // Nuclear
Engineering and Design. – 2009. – Vol. 239. – P. 2820–2824.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4 109
