2 / 14
lated and experimental data compliance is demonstrated. Analysis of the experimental
data as well as the numerical simulation results for hydrodynamic performance of
the BREST-OD-300 fuel rod assembly are presented.
Keywords
:
experimental nuclear reactor, wire-spaced fuel subassembly, computational
fluid dynamics.
В активной зоне опытно-демонстрационной реакторной установки
(РУ) БРЕСТ-ОД-300 [1, 2] со свинцовым теплоносителем использует-
ся два типа рабочих тепловыделяющих сборок (ТВС) для центральной
(ЦЗ) и периферийной (ПЗ) зон. Указанные ТВС конструктивно отли-
чаются друг от друга лишь диаметрами тепловыделяющих элементов
(твэлов), расположенных в правильной треугольной решетке и огра-
ниченных чехлом шестигранного поперечного сечения.
Одним из вариантов дистанционирования твэлов является двухза-
ходная трапециевидная навивка (тип дистанционирования “ребро по
ребру”).
Из значительного объема накопленных теоретических и экспери-
ментальных данных по гидродинамическим характеристикам пучков
стержней (гладких и с навивкой) [3–7] лишь ограниченное их число
удовлетворяет требованию близости основных геометрических харак-
теристик (по способу дистанционирования, относительному шагу рас-
положения твэлов
S/d
, относительному шагу навивки
T/d
), требуемых
для ТВС РУ БРЕСТ-ОД-300.
Поэтому актуальным является получение новых эксперименталь-
ных данных и обобщение результатов анализа численного моделиро-
вания течения в пучках твэлов, дистанционированных двухзаходной
трапециевидной навивкой, в целях уточнения их гидравлических ха-
рактеристик.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана были выполнены 37-стержневые маке-
ты ТВС ЦЗ и ПЗ. Диаметры элементов макетов выполнены в мас-
штабе
∼
2 : 1
. Длина пучка стержней выбрана равной 1040 мм. Пучок
стержней ограничивается чехлом шестигранного поперечного сечения
с внутренним размером “под ключ”, равным 173 мм. Дистанциониро-
вание стержней обеспечено двухзаходной трапециевидной навивкой
по типу “ребро по ребру”. Основные геометрические характеристики
макетов ТВС ЦЗ и ПЗ приведены далее.
В экспериментах измерялись распределения статического давле-
ния
р
вдоль двух граней чехла на образующих, расположенных между
двумя соседними периферийными стержнями, с использованием от-
боров давления и информационной измерительной системы (на кафе-
дре “Ядерные реакторы и установки” МГТУ им. Н.Э. Баумана). При
определенном расходе измерялось 19 значений давлений по высоте
z
макета.
Результаты экспериментов обобщены следующими зависимостями
для определения коэффициентов гидравлического сопротивления:
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 5