Течение и массоперенос в малостержневых пучках оребренных твэлов применительно к реакторной установке БРЕСТ-ОД-300

3 / 9

Таблица 1
Геометрические характеристики моделей ТВС
Параметр Значение
Модель № 1 центральной части активной зоны
Диаметр оболочки d, мм 20,81
Описанный диаметр стержня D, мм 27,35
Шаг стержней s, мм 27,57
Относительный шаг стержней x = s/d 1,325
Шаг навивки ребер T, мм 438,6
Модель № 2 периферийной части активной зоны
Диаметр оболочки d, мм 22,58
Описанный диаметр стержня D, мм 28,27
Шаг стержней s, мм 28,27
Относительный шаг стержней x = s/d 1,252
Шаг навивки ребер T, мм 444,4
Модели ТВС продувались потоком воздуха при значениях чисел
Рейнольдса в диапазоне от 3 ∙ 104 до 6 ∙ 104. Массоперенос в пучках
стержней исследовали методом теплового следа. На входе в опорную
решетку специальным входным устройством создавалась центральная
осесимметричная слабо подогретая струя с радиусом, равным шагу
решетки стержней. Скорости воздуха в основной части струи и пе-
риферийного кольцевого потока были одинаковыми. Интенсивность
массопереноса оценивалась по развитию области подогретого потока
в пучке имитаторов твэлов-моделей.
Полный напор и температура потока измерялись зондами-щупами
с размерами поперечных сечений 1,9×3,8 мм и 1,5×4,5 мм для моделей
№ 1 и № 2. Измерения выполнялись в поперечных сечениях моделей,
в которых ориентация ребер навивки образовывала свободные зоны
между слоями имитаторов твэлов для движения зондов-щупов. В по-
перечных сечениях, расположенных на расстояниях Т/2 друг от друга,
измерения выполнялись в шести зонах между первым и вторым, вто-
рым и третьим, третьим и четвертым слоями твэлов (измерения вдоль
граней чехла не выполнялись).
Для анализа влияния высоты ребер и шага их навивки на гидроди-
намику и массоперенос выполнены предварительные численные ис-
следования течения в 37 и 7 стержневых пучках с относительными
шагами расположения стержней s/d = 1,325 и 1,224. Стержни дистан-
ционированы двухзаходным оребрением с ребрами модельных разме-
ров и шагами их навивки T/d в диапазоне от 18,6 до 40,4. В числен-
ных исследованиях использованы осредненные уравнения движения
турбулентного потока, замыкаемые квадратичной (k−ε )-моделью тур-
булентности [3]. Перенос теплоты описывался в приближении модели
86 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 1