Предназначен для проведения исследований необходимых для обоснования перспективных видов топлива, оптимизации конструкций ТВС.
Основные исследования на фреоновом стенде:
- обоснование перспективных видов топлива, оптимизация конструкций ТВС;
- интенсификация теплосъема, перемешивания теплоносителя в поперечном сечении;
- измерение локальных параметров потока;
- исследование механизма кризиса и процессов в 2-х фазных потоках;
- разработка замыкающих соотношений и корреляций.
Спецификация стэнда
| Теплоноситель | Фреон-12 |
| Давление, МПа | до 5,0 (эквивалентно до 25 МПа для воды) |
| Температура,°C | до 250 (˜700 °C для воды) |
| Расход теплоносителя, м3/ч | до 40 |
| Напор насоса, МПа | 1,0+1,0 |
| Мощность моделей, кВт | до 540 кВт (эквивалентно до 8 МВт для воды) |
| Высота моделей, м | до 8 |
| Система сбора данных, каналов | 256 |
Выполненные работы
На стенде СТФ выполнены работы, связанные с разработкой и обоснованием новых видов топлива для РУ с водяным охлаждением:
- оптимизация по диаметру направляющих каналов кассет ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200;
- обоснование и оптимизация характеристик альтернативного топлива (ТВС-А, ТВСА-АЛЬФА) для ВВЭР-1000;
- исследования теплообмена применительно к перспективным установкам на сверхкритическое давление;
- исследования для обоснования российского варианта кассет для реакторов типа PWR;
- исследования на моделях кассет для АЭС «ТЕМЕЛИН»;
- с 2008 г. проводятся исследования по обоснованию ТВC АЭС-2006 (работы с конструкторскими организациями ОКБМ и Гидропресс);
- большой комплекс работ по контрактам с зарубежными фирмами США, Республики Корея, Аргентины.
Достоинства стенда
Основным достоинством стенда с фреоновым теплоносителем является:
- существенное снижение финансовых затрат (в 4–5 раз) на энергоснабжение: необходимые мощности в 7–8 раз ниже, чем в опытах с водой;
- весьма низкими являются и рабочие температуры (до 80–100 °С).
Низкие температуры и низкие требования по электрическим мощностям являются основными в поисковых исследованиях. В таких условиях снижается вероятность разрушения экспериментальных моделей.
Возможности стенда
- Выполнение исследований, практически нереализуемых при использовании водного теплоносителя (например, закризисная теплоотдача).
- Достаточно небольшие тепловые потоки позволяют использовать имитаторы косвенного нагрева применительно к аварийным ситуациям. По-видимому, это единственный путь представительных исследований нестационарных аварийных режимов типа «выброс ОР СУЗ» и других аварийных ситуаций.
- В связи с существенно невысокой стоимостью таких работ в исследованиях появляется возможность использования значительного количества вариантов как расположения, так и количества перемешивающих решеток. Опыты проведены при неравномерном тепловыделении по длине ТВС. Анализ данных позволяет выбрать оптимальный вариант по количеству и расположению перемешивающих решеток.