Сорокин, А. П. Физическое моделирование процессов гидродинамики и теплообмена в ЯЭУ с жидкометаллическими теплоносителями [Текст] / А. П. Сорокин, Ю. А. Кузина // Теплоэнергетика. - 2019. - № 8. - С. 5-16 . - ISSN 0040-3636
Рубрики: Энергетика Ядерные реакторы Кл.слова (ненормированные): быстрые реакторы -- гидравлическое сопротивление -- гидродинамика -- жидкие металлы -- критерии подобия твэлов -- твэлы -- тепловыделяющие сборки -- теплообмен -- теплоотдача -- физическое моделирование Аннотация: Представлены результаты анализа условий применения теории подобия теплофизических процессов применительно к моделированию гидродинамики и теплообмена в ядерных энергетических установках с жидкометаллическими теплоносителями, а именно в каналах, стержневых системах активной зоны, баке реактора в различных режимах работы. Показано, что прямое моделирование может применяться без ограничений лишь для процессов, определяемые числа (критерии) подобия которых являются функциями только геометрических симплексов системы и одного определяющего критерия. Наличие при описании теплообмена двух определяющих критериев, например чисел Рейнольдса и Прандтля, заметно осложняет моделирование. При трех определяющих критериях прямое моделирование, как правило, неосуществимо. В таких случаях необходима постановка систематических многовариантных экспериментов. Целью таких экспериментов является выявление эффектов, разрешенных общей математической моделью, но не воспроизводимых на современном уровне математических технологий ни аналитически, ни численно. Расчетно-теоретические работы и обобщение экспериментов, включая данные по распределению температуры в потоке жидких металлов, показали, что на границе раздела теплоноситель - поверхность теплообмена термическое сопротивление отсутствует, когда концентрация примесей в теплоносителе не превышает их растворимость при температуре циркулирующего металла. В этих условиях при использовании жидких металлов и сплавов (Pb, Pb-Bi, Hg, Na, Na-K, Li и др. ) теплоотдача описывается единой критериальной зависимостью от числа Пекле. Теплообмен в тепловыделяющих сборках осуществляется в основном конвективным переносом тепла, поле температуры определяется подогревом жидкого металла. Распределение температуры зависит от классических критериев подобия: Рейнольдса, Пекле (Прандтля), Гросгофа, конструкции и теплофизических характеристик твэлов и тепловыделяющих сборок - критерия приближенного подобия твэлов. Моделирование принудительной циркуляции в баке реактора на мелкомасштабных водяных моделях осуществляется с использованием чисел Фруда и Пекле, естественной циркуляции - числа Эйлера. Подобие течений в устойчиво стратифицированных зонах теплоносителя определяется числами Фруда, Пекле и локально-градиентным числом Ричардсона. Доп.точки доступа: Кузина, Ю. А. Имеются экземпляры в отделах: всего 1 : эн.ф. (1) Свободны: эн.ф. (1) |