Рассмотрены условия охлаждения концептуального ядерного реактора на быстрых нейтронах с углекислым газом при низком давлении в качестве теплоносителя в первом контуре. Особенностью концепции является близкое к атмосферному давление теплоносителя первого контура и пониженное объемное энерговыделение топлива в активной зоне. Рассматриваемая реакторная установка предложена к исполнению с серийной турбоустановкой К-800-240 для тепловой энергетики на сверхкритических параметрах рабочего тела. Выполнены расчеты геометрических параметров реактора и параметров теплоносителя первого контура, обеспечивающих охлаждение топлива как в номинальном режиме работы, так и при переходных режимах, связанных с потерей электроснабжения собственных нужд и потерей основного теплоносителя с заменой его атмосферным воздухом. Рассмотрены два переходных сценария: отвод остаточных энерговыделений и работа реактора на пониженном уровне мощности, для оценки возможности применения системы аварийного расхолаживания в качестве штатной системы для разогрева реактора до номинальных параметров. С применением программных средств TPP и “Десна” разработана модель энергоблока с исследуемой реакторной установкой, позволяющая проводить нестационарные расчеты переходных режимов Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Семишин В. В., Кавун О. Ю. Теплогидравлические характеристики концептуальной реакторной установки с ядерным реактором на быстрых нейтронах, охлаждаемым углекислым газом.
Рассмотрен рабочий участок гидравлического стенда, моделирующий наиболее компактную поверхность теплообмена со спиральной встречной навивкой труб в пучке. Пучок сформирован из 75 труб, которые скомпонованы в канале прямоугольной формы в виде пяти и пятнадцати рядов в поперечном и продольном направлении к потоку. Угол наклона труб к горизонтальной плоскости составляет 8 градусов 30’. В сечении канала перед входом в трубный пучок отклонение значений локальной средней скорости от средней по сечению скорости потока не превышало +-10 %. В разработанной методике определения гидравлического сопротивления основными экспериментально полученными данными являлись измеренные значения статического давления на поверхности канала. Импульсные отверстия отборов статического давления размещались с шагом, равным продольному шагу труб в пучке. Экспериментально определено, что стабилизация течения достигается после седьмого ряда труб. Рассчитано гидравлическое сопротивление трубного пучка при поперечном обтекании в диапазоне чисел Рейнольдса (1,3–3,9) * 10^4. Получена расчетная зависимость для определения гидравлического сопротивления рядов труб. Показано, что в параллельных рядах трубных пучков изменение параллельной навивки на встречную приводит к уменьшению на 12…23 % гидравлического сопротивления трубного пучка (меньшее значение соответствует числу Рейнольдса 1,3 * 10^4, большее — 3,9 * 10^4)