ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ ПОПЕРЕЧНО-ОБТЕКАЕМЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ РЕАКТОРНЫХ УСТАНОВОК ПОВЫШЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Шарикпулов С.М.

МГТУ им. Н.Э. Баумана


Производство и использование энергии имеют существенные последствия для окружающей среды. Экологические последствия от современной энергетики становятся столь значительными, что ограничивают использование некоторых источников энергии и, возможно, рост потребления энергии. С другой стороны развитие энергетики неизбежно для обеспечения экономического развития и роста социального благосостояния.

Опыт развития техники показывает неизбежность с социально-экономической точки зрения соответствующих мер по защите окружающей среды, рациональному использованию её ресурсов. Если ранее оценки воздействия на окружающую среду выполнялись постфактум, то сегодня они лежат в основе энергетических подходов или энергетических комбинаций.

В отношении воздействия на окружающую среду безопасная ядерная энергетика, производящая энергию на атомных станциях, оборудованных реакторами, обладающими качествами внутренне присущей безопасности, самозащищённости, является наиболее готовой к широкомасштабному использованию среди других энергетических технологий, позволяющих отказаться от использования углеводородных топлив. Неизбежное возрастание стоимости последних в начале C C I века создаёт условия для реальной экономической и социальной приемлемости крупномасштабной ядерной энергетики мира.

Реакторы с высокой внутренней безопасностью исключают радиационные аварии. Обеспечение высокого использования их мощности нуждается в создании высоконадёжного оборудования атомных станций, в том числе теплообменных аппаратов (ТОА).

Проблема обоснования конструкций ТОА включает важную составную часть - вибрационную надёжность. Для её определения сегодня используются коды типа ANSIS, CAN, позволяющие определять нагружения трубчатых поверхностей ТОА.

Принципиальной проблемой точности расчётов является учёт гидродинамических воздействий потока на трубы (периодических и стохастических нагрузок) особенно важный для компактных парогенераторов с малыми относительными шагами пучков труб, в условиях поперечного обтекания поверхностей.

В докладе излагаются известные подходы к заданию гидродинамического возбуждения пучка поперечно-обтекаемых труб и оригинальные разработки, направленные на экспериментально-теоретическое обоснование реального нагружения конкретных конфигураций трубных пучков. Разрабатываемые подходы помогут более точно определять границы областей неустойчивостей, более полно описывать процессы, происходящие в ТОА.