Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность ядерных технологий»

Все доклады секции


МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ СЛАБОНАКЛОННЫХ ТЕРМОСИФОНОВ

Балунов Б.Ф., Федорович Е.Д., Щеглов А.А.

ОАО «НПО «ЦКТИ»

Ильин В.А.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Одним из аспектов побудившим к проведению исследования, является широкая сфера практического применения слабонаклонных термосифонов. Их можно использовать, например, в котлах-утилизаторах или в двухконтурных камерных хранилищах отработанного ядерного топлива. Последнее возможно благодаря тому, что термосифоны удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к хранилищам: долговечность, простота конструкции, неприхотливость в течение всего срока службы, дешевизна изготовления, безопасность в аварийных ситуациях.

Термосифон представляет собой замкнутую конструкцию, что и является его главным преимуществом. Так, даже при разрыве его корпуса, исключается контакт внутренней, загрязнённой среды с атмосферой, так как герметичность внутреннего контура не нарушается. Вероятность разрыва термосифона одновременно внутри и снаружи хранилища практически нулевая.

Максимальная мощность, переносимая термосифоном, связана, в первую очередь, с кризисным гидродинамическим явлением противоточных газожидкостных потоков – захлёбыванием.

В ходе исследования обобщены экспериментальные данные по вертикальным термосифонам и выведена результирующая зависимость. Для вертикальных и слабоотклонённых от вертикали термосифонов максимальная мощность не зависит от угла наклона.

Так как эксперименты со слабоотклонёнными от горизонтали термосифонами ранее не проводились, то было проведено экспериментальное исследование термосифонов слабоотклонённых от горизонтали (1,5o;3o;5o) при различном уровне заполнения и начальном внутреннем давлении (всего 87 опытов).

Обобщение полученных результатов показало, что максимальная мощность линейно возрастает с ростом отклонения от горизонтали.

Результирующей зависимостью стала комбинация двух вышеприведенных с переходом от монотонного роста к постоянному значению при угле ~15o.

 

Литература

1.              Балунов Б.Ф., Смирнов Е.Л., Илюхин Ю.Н. Динамика ухудшения теплообмена в каналах с заглушенным нижним входом. Атомная энергия, 1985, т. 59, вып. 4, с. 261-264.

2.              Балунов Б.Ф., Илюхин Ю.Н., Смирнов Е.Л. Кризис теплообмена в каналах с заглушенным торцом. Теплофизика высоких температур, 1987, т. 25, № 1, с. 116-124.

3.              Балунов Б.Ф., Илюхин Ю.Н., Смирнов Е.Л. Кризис теплообмена в каналах с заглушенным торцом. Теплофизика высоких температур, 1987, т. 25, № 1, с. 116-124.

4.              Балунов Б.Ф., Говядко Д.Г., Илюхин Ю.Н., Киселев В.И. Необходимая степень заполнения и предельная мощность двухфазного термосифона. «Теплоэнегретика» 1992, № 8,
с. 57-61.

5.              Пометько Р.С., Горбань Л.М. Критические мощности при «захлёбывании» в каналах сложной герметрии. Труды первой российской национальной конференции по теплообмену. Т.2, с.170-175, М., 1994.

6.              Безродный М.К., Белойван А.И. Исследование максимальной теплопередающей способности двухфазных термосифонов. – ИФЖ, 1976, т. 30, №4, с.560-567