2017

УДК 621.039.51 + 621.039.534.6

Читать препринт полностью

Авторы

Суслов И.Р., Лямцев И.А., Земсков Е.А.

Аннотация

Разработана 3D модель полномасштабной защиты реактора с ТЖМТ в двумерной и трехмерной нерегулярной геометрии с детальным описанием насосов и парогенераторов. На основе описанного прототипа создан набор тестовых задач, позволяющий выполнить количественный анализ погрешностей расчёта прохождения излучения через защиту реактора с тяжёлым жидкометаллическим теплоносителем. Приведены полученные по программе MCCG3D (Method of Characteristics in Complicated Geometry, 3D) распределения нейтронных и гамма потоков, профили неравномерности потоков тепловых нейтронов по углу от направления на насос к направлению на парогенератор на внешней поверхности реактора, получена анизотропия потоков частиц с острым пиком в направлении на насос.

УДК 621.039.51 + 621.039.534.6

Читать препринт полностью

Авторы

П.Л. Кириллов

Аннотация

Рассматриваемые в препринте данные посвящены теплообмену и кризису при кипении жидких металлов в большом объеме и каналах. Причин интереса к этим вопросам в основном две. Вопервых, изучение процессов теплообмена и кризиса в каналах при вынужденном движении жидкого металла применительно к аспектам безопасности реакторов на быстрых нейтронах, когда при ряде нестандартных ситуациях в каналах ТВС возможно возникновение кипения. Знание интенсивности теплообмена при кипе нии жидкого металла важно для оценки поведения расплавов реакторных металлов, которые могут образоваться при аварийных ситуациях. Вовторых, чисто научный интерес, связанный с процессом кипения высокотеплопроводных сред. Теплопроводность воды составляет около 0,5 Вт/(мК), а натрия порядка 50–70, таким образом, отличие составляет более 100. Было не очень ясно, как это различие в свойствах изменит характер кипения и характеристики теплообмена…

УДК 536.24

Читать препринт полностью

Авторы

Кириллов П.Л.

Аннотация

Создание корректных методик расчетов теплообмена при вынужденных течениях в каналах, требует знаний о распределении температуры в пристенных слоях потока. Для обычных жидкостей (газы, вода), где числа Прандтля Pr≈1 такие измерения весьма трудны из-за малых толщин пограничного слоя. Задача упрощается для случая жидких металлов, у которых Pr«1. В препринте содержится форма представленных первичных данных, а также ссылки на 37 опубликованных российских и зарубежных работ (Hg – 12, NaK – 9, Na – 4, Li – 4, PbBi – 8). Первичные данные находятся в электронном виде.

УДК 621.039.586

Читать препринт полностью

Авторы

Кащеев М.В., Сорокин А.П.

Аннотация

Разработана методика расчета состояния термочувствительного элемента. Проведен тепловой и прочностной расчет цилиндрического термочувствительного элемента макетного образца. Определено время до разрушения термочувствительного элемента.

УДК 621.039.586

Читать препринт полностью

Авторы

Ашурко Ю.М., Кащеев М.В., Сорокин А.П.

Аннотация

Предложена математическая модель удержания расплава в корпусе быстрого реактора в условиях тяжелой аварии. Модель реализована в программе БРУТ. Дано описание результатов верификации программы и результатов расчета возможности удержания расплавленного топлива в реакторах типа БН большой и малой мощности.

УДК 621.039.66 : 621.375.8

Читать препринт полностью

Авторы

Алексеева И.В., Будник А.П., Сипачев А.В., Слюняев М.Н.

Аннотация

В настоящей работе продолжено изучение усилительных свойств пространственно-неоднородной ядерно-возбуждаемой содержащей наночастицы урана облучаемой неоднородным нейтронным полем движущейся аргон-ксеноновой среды. Целью настоящей работы является исследование зависимости усилительных свойств лазерно-активной среды от начальной скорости движения газовой смеси, длительности импульса нейтронного излучения и пространственно-временной формы распределения нейтронного потока.

УДК 530.517.4

Читать препринт полностью

Авторы

Кириллов П.Л., Терентьева М.И.

Аннотация

Основная идея настоящей работы, имеющей в значительной степени обзорный характер, — обоснование прямого использования экспериментальных профилей распределения температуры и скорости для определения характеристик интенсивности теплообмена. Такой подход позволяет определять эти данные без введения коэффициентов турбулентного переноса тепла (а_Т) и количества движения (ν_Т), а также турбулентного числа Прандтля (Pr_Т). Как правило, значения коэффициентов а_Т и ν_Т получают путем дифференцирования профилей скорости и температуры, что всегда сопровождается существенными погрешностями. Введение турбулентного числа Прандтля, равного отношению этих коэффициентов (Pr_Т=ν_Т/а_Т), вызывает еще большую погрешность при дальнейших расчетах. Поэтому существующая практика применения в расчетных кодах CFD различных корреляций для числа Pr_Т представляется малопродуктивной. Рассмотрение совокупности результатов многочисленных исследований по турбулентному пограничному слою для различных сред, выполненных зарубежными и российскими исследователями, начиная с 50-х годов прошлого века, подтверждает правильность вышеуказанного подхода.

УДК 530.517.4

Читать препринт полностью

Авторы

Иванов Р.Э., Деменева И.В., Коробейников В.В.

Аннотация

В статье представлены расчетные результаты исследования по сжиганию младших актинидов (МА) в реакторных установках с быстрым спектром нейтронов.

Использование быстрых реакторов для сжигания МА может явиться весьма, эффективным путем в решении общей проблемы снижения активности долгоживущих отходов ядерной энергетики. Анализ возможностей быстрых реакторов для этой цели показывает целесообразность рассмотрения двух направлений:

• использование традиционных быстрых энергетических реакторов, топливо которых содержит в виде небольшой примеси малые актиниды;
• использование специализированных активных зон (или специализированных быстрых реакторов), топливо которых содержит максимально возможное количество малых актинидов.

Технически первый вариант является более экономически выгодным из-за того, что для его реализации потребуется усовершенствовать уже существующие реакторы. Но с точки зрения радиохимии, более выгодным может быть использование специализированных активных зон которые позволят достичь больших глубин выгорания, а значит меньшего объема отходов.

В качестве расчетной модели такой активной зоны выбран реактор типа БН-600 с гибридной активной зоной и боковым экраном, содержащим ТВС с ТВЭЛ с МА. Также приведены рекомендации по требованию к невозвратимым потерям МА при их рециклировании.

Проведенные исследования показали возможность использования даже реактора БН-600 (а не специализированного быстрого реактора) для сжигания МА требуемой глубины выжигания с топливом, содержащим пористую металлическую матрицу, пропитанную оксидами МА.

УДК: 621.039:338.45

Читать препринт полностью

Авторы

А.Ф. Егоров, В.В. Коробейников

Аннотация

В препринте представлено исследование по сравнению российских сценариев развития системы ядерной энергетики. Исследование показывает, как различные изменения входных экономических параметров системы развития атомной энергетики влияют на соотношение тепловых и быстрых реакторов в сценариях. В заключительной части представлены результаты. Эти исследования проводились в рамках совместного проекта ИНПРО.