Введение к работе
Актуальность поставленных и решаемых в процессе исследования задач следует из необходимости повышения безопасности атомных электростанций с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР), что достигается широким использованием пассивных систем безопасности. К их числу относятся система гидроёмкостей второй ступени (ГЕ-2) и система пассивного отвода тепла (СПОТ). В случае аварии, связанной с разрывом трубопроводов первого контура и потерей источников электропитания, предусмотрено обеспечение отвода остаточного тепловыделения от активной зоны с помощью этих систем.
Система пассивного отвода тепла переводит парогенераторы в режим конденсации пара, поступающего из активной зоны, тем самым обеспечивая подпитку первого контура. На работу парогенератора в конденсационном режиме отрицательное влияние оказывает присутствие в первом контуре реактора неконденсирующихся газов: азота, растворенного в воде гидроемкостей первой ступени и поступающего в контур при их срабатывании, а также продуктов ра-диолиза воды (кислород и водород). Накопление этих газов в трубчатке парогенератора может привести к ухудшению его конденсационной способности, вплоть до полного прекращения процесса конденсации.
Для обоснования работоспособности парогенератора реактора ВВЭР в конденсационном режиме при низких тепловых потоках с учетом влияния неконденсирующихся газов необходимо проведение экспериментальных исследований. В настоящий момент отсутствуют результаты опытов по моделированию работы ПГ в конденсационном режиме на крупномасштабных стендах. Таким образом, исследование работы парогенератора в данном аварийном режиме является актуальной задачей.
Целью работы являлось проведение экспериментальных исследований и получение результатов, направленных на обоснование работоспособности парогенератора реактора ВВЭР-1200 (РУ В-392М) в нештатном конденсационном режиме.
Научная новизна работы заключается в следующем:
впервые на крупномасштабной модели изучены особенности работы парогенератора реактора ВВЭР в конденсационном режиме;
в ходе экспериментов, были получены данные для верификации расчетных теплогидравлических кодов ТЕЧЬ-М и КОРСАР/ГП;
впервые экспериментально установлено, что совместная работа пассивных систем безопасности ГЕ-2 и СПОТ позволяет обеспечить работу парогенератора реактора ВВЭР в режиме конденсации пара при подаче в трубный пучок многокомпонентной парогазовой смеси.
Практическая ценность работы состоит в том, что результаты проведенных экспериментов были использованы для верификации расчетных тепло-гидравлических кодов ТЕЧЬ-М и КОРСАР/ГП, выполненной в ОАО ОКБ «Гидропресс». После проведения верификации расчетные коды могут использоваться для моделирования процессов тепло - и массообмена при конденсации пара и парогазовой смеси в трубчатке натурного парогенератора реактора
ВВЭР (ПГВ-1000) и обоснования его работоспособности при запроектной аварии с потерей теплоносителя.
Достоверность полученных результатов обеспечивается воспроизводимостью результатов экспериментов, а также использованием на крупномасштабном стенде ГЕ2М-ПГ современных методик исследований и аттестованных средств измерений.
Автор защищает:
результаты экспериментального исследования работы модели парогенератора реактора ВВЭР в нештатном конденсационном режиме на крупномасштабном стенде;
выявленные характеристики и особенности конденсационного режима работы многорядного горизонтального парогенератора при подаче пара и парогазовой смеси;
результаты экспериментов, проведенных методом стационарных состояний и предназначенных для верификации расчетных кодов.
Личный вклад автора в получении результатов, изложенных в диссертации, заключается в том, что он, как исполнитель, принимал непосредственное участие в наладке экспериментального стенда ГЕ2М-ПГ, разрабатывал методики исследований, участвовал в проведении экспериментов, а также обрабатывал и анализировал результаты опытов.
Апробация работы
Основные результаты диссертации докладывались соискателем на:
XII международной научно - инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Полярное сияние», Санкт-Петербург, 2009 г.;
XI научно - технической конференции молодых специалистов, ОКБ «Гидропресс», Подольск, 2009 г.;
XI международной конференции «Безопасность АЭС и подготовка кадров», Обнинск, 2009 г.;
X, XI, XII научных школах молодых учёных ИБРАЭ РАН, Москва, 2009, 2010,2011гг.;
-Молодёжной научно-технической конференции «Эксперимент-2010», ОАО «ОКБМ Африкантов», Нижний Новгород, 2010 г.;
Пятой Российской Национальной Конференции по теплообмену, Москва, 2010г.;
Международном молодёжном научном форуме «Ядерное будущее», Голицыно, 2011г.
Публикации
Всего по теме диссертации было опубликовано 17 работ, включая две статьи в журнале, входящем в перечень ВАК.
Структура и объём работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников из 42 наименований. Работа представлена на 137 страницах и содержит 86 рисунков и 17 таблиц.
