автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Разработка моделей ТВС для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах

На правах рукописи

Григорян Ваге Самвели

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ТВС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ НА КРУПНОМАСШТАБНЫХ

СТЕНДАХ

Специальность: 05.14.03 - «Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации»

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Электрогорск - 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций» (ФГУП «ЭНИЦ»)

Научный руководитель:

доктор технических наук Болтенко Э. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Тарасевич С.Э.

кандидат технических наук, доцент Сердунь Н.П.

Ведущая организация:

Ивановский Государственный Энергетический Университет

Защита состоится "_18_" мая_2005 г.

В аудитории 614 в _11 час _00_ мин. на заседании диссертационного совета К.201.001.01 при ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций» по адресу: Москва, Ферганская ул., д. 25.

Отзывы просим направить по адресу: 109507, Москва, Ферганская ул., д. 25, телефакс 376 83 33, 274 00 71

С диссертацией можно ознакомиться в технической библиотеке ВНИИАЭС.

Автореферат разослан 14 апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного СОВ'

канд. техн. наук, ст. научный сотрудник '^Х/У/Я-у?^? Березин Б.Я

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Диссертационная работа посвящена разработке моделей ТВС для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах. При исследовании аварийных процессов на полномасштабных стендах основной задачей является определение температурных режимов твэлов и тепловыделяющей сборки в целом. Для адекватного воспроизведения температурных режимом ТВС РУ в различных аварийных ситуациях необходимо использовать модели ТВС, максимально близкие к натурным. Поэтому придается особое значение конструкциям и характеристикам элементов модели реактора. В связи с этим, создание моделей ТВС адекватно воспроизводящих температурные режимы в ТВС РУ актуально.

Цель работы

Целью работы является разработка электрообогреваемых моделей ТВС адекватно воспроизводящих температурные режимы в ТВС РУ.

Научная новизна

В диссертационной работе представлены материалы, на основе которых разработаны, изготовлены и апробированы различные элементы моделей ТВС. На основе этих элементов изготовлена модель ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева с плотностью теплового потока, равной плотности теплового потока твэлов на уровне остаточного тепловыделения РУ - мощность модели ТВС 1,5 МВт и модель ТВС с плотностью теплового потока на поверхности имитаторов, равной номинальной плотности теплового потока твэлов РУ - мощность модели ТВС 10 МВт. Элементы моделей ТВС разработанные автором, аналогов в России и в мире не имеют.

1. Впервые разработана система охлаждения ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева. Система защищена патентом РФ.

2. Впервые разработана система термокомпенсации имитаторов твэл, позволяющая адекватно моделировать работу твэлов в том числе в аварийных

условиях. Система защищена патентом РФ.

3. Впервые разработана система контроля работоспособности имитаторов твэл с косвенным нагревом в процессе ее эксплуатации. Система защищена патентом РФ.

Практическая ценность и реализация полученных автором результатов

В процессе выполнения диссертационной работы определены основные характеристики имитаторов твэл, важные для их конструирования.

Разработаны элементы модели ТВС мощностью 10 МВт, а также системы, обеспечивающие долговременную и безотказную работу ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева.

Разработаны различные системы, позволившие изготовить модели ТВС. Использование моделей на полномасштабном стенде ЭНИЦ ПСБ-ВВЭР позволило получить ряд уникальных экспериментальных данных по температурным режимам ТВС в различных аварийных режимах, полученные данные используются для верификации как российских теплогидравлических кодов ТРАП, КОРСАР, БАГИРА, так и западных кодов ATHLET, CATHARE, RELAP.

Достоверность результатов исследований

Достоверность результатов диссертационной работы обеспечена экспериментальной проверкой всех технических решений, которые использованы в конструкциях элементов моделей ТВС. Проверка технических решений проведена на экспериментальном стенде, обеспечивающем режимные параметры, соответствующие исследуемым аварийным режимам. Достоверность расчетов диссертационной работы подтверждена эксплуатацией модели ТВС в условиях исследования аварийных режимов.

Личный вклад автора

Автор диссертационной работы принимал участие в разработке, расчетном обосновании, экспериментальной проверке систем, положенных в основу

конструкций моделей ТВС. Автором разработаны алгоритм и программа для ПК, обеспечивающие работу системы контроля работоспособности имитаторов твэл в процессе эксплуатации.

На защиту выносятся:

1. Система охлаждения нижней части ТВС;

2. Система термокомпенсации имитаторов;

3. Система контроля работоспособности имитаторов.

Апробация работы:

Результаты исследований докладывались и обсуждались на конференции «Моделирование теплогидравлических процессов в активных зонах реакторов различного назначения», 2002 г., г. Обнинск, Россия; на XIV школе-семинаре «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» под руководством академика РАН А.И. Леонтьева, 2003 г., г. Рыбинск, Россия; на международной студенческой научной конференции «Полярное Сияние 2004», «Ядерное будущее: безопасность, экономика и право» 2004 г., г. Санкт-Петербург, Россия; на международной конференции International Youth Nuclear Congress 2004, May 9-13 2004, Toronto, Canada; на 8-й международной конференции Украинского ядерного общества «Молодежь - ядерной энергетике», 01-03 июля 2004 г., г. Севастополь, Украина; на IX Ежегодной Молодежной научно-практической конференции «Реакторостроение и Атомная Энергетика: технологии будущего», 14-18 сентября 2004 г., г. Нижний Новгород, Россия.

Публикации

Основные положения диссертационной работы изложены в публикациях

[1-9].

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация объемом 156 страниц состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы. Диссертация содержит 74 рисунка и 16 таблиц. Список источников литературы составляет 53 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определяются цели и задачи исследований, приводится общая характеристика работы.

В первой главе проведен обзор методов моделирования крупномасштабных стендов. Рассмотрены основные условия моделирования, на основе которых возможно создание моделей ТВС. Для создания интегральных стендов, моделирующих процессы в реакторной установке, используется на практике в основном объемно-мощностное моделирование, в котором вертикальные размеры сохраняются теми же, что и у прототипа, а объемы, проходные сечения и количество твэлов меньше на модели в а раз. При этом процессы на модели протекают в реальном времени. Рассмотрена конструкция модели активной зоны РУ ВВЭР 1000, реализованной на стенде ПСБ ВВЭР 1000.

Общий анализ основных теплогидравлических явлений в переходных и аварийных режимах АЭС с ВВЭР, анализ опытных данных для явлений характерных для АЭС с ВВЭР, приводит к заключению о необходимости проведения большого количества экспериментальных исследований.

При исследовании аварийных режимов на интегральных стендах одной из основных задач является определение температурных режимов ТВС при различных режимах работы реактора. Эта задача решается с помощью ТВС, в которых твэлы моделируются с помощью электрообогреваемых имитаторов твэл. В связи с этим, создание моделей ТВС является актуальной задачей.

Во второй главе проведен обзор известных конструкций имитаторов твэл косвенного нагрева.

Анализ известных конструкций имитаторов твэл показал, что универсальной конструкции имитатора, пригодной для исследования различных аварийных ситуаций не существует. В настоящее время в моделях ТВС используют имитаторы твэл, выполненные по технологии изготовления ТЭН.

Испытания имитаторов твэл, выполненных по технологии изготовления ТЭН, показали, что они не позволяют получить достаточно высоких плотностей тепловых потоков. Последнее обусловлено тем, что в термометрированных

имитаторах твэл, выполненных по технологии изготовления ТЭН, невозможно обеспечить надежную электроизоляцию между оболочкой и центральным нагревательным элементом.

Основной недостаток конструкции заключается в том, что наличие термопар в периклазе может приводить к образованию пустот и воздушных зазоров, а особенность технологии изготовления не позволяет достичь в местах перехода обогреваемой и необогреваемой части высокой плотности периклаза и, соответственно, высокой его теплопроводности. В этих местах возможен перегрев имитатора и выход его из строя. Низкие коэффициенты теплопроводности наполнителя не позволяют отводить высокие тепловые потоки, что ограничивает мощность имитаторов такой конструкции. Кроме того, при несоосном размещении термопар возможно их замыкание по цепи оболочка - внутренний электрод и, соответственно, выход из строя имитатора.

Предложена конструкция (совместно с ОАО «Машиностроительный завод») имитаторов твэл косвенного нагрева со вспомогательной оболочкой. Наличие вспомогательной оболочки позволяет обеспечить надежную электроизоляцию между оболочкой и центральным нагревательным элементом.

Принципиальное отличие имитатора твэл от известных конструкций заключается в использовании вспомогательной (промежуточной между наружной оболочкой и электроизолирующим слоем) оболочки. Термопары размещаются не в изоляционном слое, а в образованном пространстве между внутренней поверхностью наружной оболочки и наружной поверхностью внутренней оболочки.

Пространство, в котором установлены термопары, образуется при обжатии имитатора и, соответственно, при деформации поверхностей. При этом термопары и оболочки образуют единое целое.

Использование вспомогательной оболочки позволило заполнение периклазом производить классическим для технологии изготовления ТЭН способом.

Кроме того, при данной технологии изготовления имитатора твэл

существенно упрощается операция установки термопар и повышается точность их позиционирования.

На рис. 1 показана конструкция термометр ированного имитатора мощностью 9 кВт с вспомогательной оболочкой.

Рис. 1 Термометрированный имитатор мощностью 9 кВт (с вспомогательной оболочкой) У — наружная оболочка, 2 — нагревательный элемент, 3 — периклаз, 4 — узел герметизации, 5 — кабельная термопара, 6 — нижний токоподвод, 7 — верхний токоподвод, 8 — внутренняя оболочка

Приведены теплофизические характеристики имитаторов.

Испытания имитаторов мощностью 60 кВт показали, что:

• Имитаторы позволяют получить плотность теплового потока 0,9 -1,0 МВт/м2 (мощность одного имитатора 60 - 70 кВт).

• Для длительной работы (3-5 часов) имитатора на мощности 60 кВт необходимо обеспечить охлаждение нижних токоподводов. Без охлаждения медные токоподводы в течение нескольких минут достигают температуры 600 °С.

Анализ результатов испытаний показал, что имитаторы твэл с косвенным нагревом, работающие в составе ТВС, должны быть обеспечены системой термокомпенсаций и системой охлаждения имитаторов и токоподводов, размещенных вне корпуса ТВС и не охлаждаемых теплоносителем.

Во второй главе также рассмотрена конструкция имитаторов твэл с неравномерным тепловыделениям для модели ТВС мощностью 10 МВт.

Неравномерность тепловыделения характеризуется коэффициентом неравномерности К, величина которого определяется:

(1)

где qi - значение плотности теплового потока на ьм участке, q - плотность

теплового потока при равномерном профиле тепловыделения.

При разработке имитатора твэл с неравномерным тепловыделением в качестве исходной конструкции использовалась конструкция имитатора твэл с вспомогательной оболочкой. В результате проведенных исследований установлено, что значение диаметра нихромового стержня, используемого в качестве нагревательного элемента в имитаторе твэл с косвенным нагревом, равное 4 мм, является оптимальным. В этом случае температура в центре имитатора не превышает 1000 °С.

При разработке имитатора твэл с неравномерным тепловыделением приняты следующие допущения (ограничения):

• имитатор твэл должен иметь ступенчатый профиль тепловыделения, наиболее близко приближенный к реальному;

• число ступеней не должно превышать 10;

• максимальный диаметр нихромого стержня 4 мм;

• сопротивление имитатора твэл должно быть 0,33 - 0,38 Ом.

Мощность, которая выделяется на участке имитатора твэл, прямо пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка. Поэтому, для того чтобы имитатор твэл имел переменный профиль тепловыделения, внутренний нихромовый сердечник имитатора должен иметь неравномерное распределение электрического сопротивления. Требуемые значения электрического сопротивления участков нихромового сердечника подбирались за счет изменения длины и диаметра участков.

На рис. 2 показано распределение электрического сопротивления по длине имитатора твэл. На рис. 3 показано распределение диаметра сердечника по длине имитатора твэл. Максимальный диаметр сердечника составляет 4,08 мм.

В третьей главе представлена система охлаждения нижней части ТВС. Приведены результаты расчетов по обоснованию системы охлаждения. ТВС мощностью 10 МВт (имеет 168 стержней, через каждый стержень проходит ток 450 А, общий ток, проходящий через ТВС, равен 15000 А). Значение

Рис 2 Изменение электрического" Рис 3 Изменение диаметра нагрева-

сопротивления по высоте имитатора твэл тельного стержня по высоте имитатора твэл (ступенчатая аппроксимация) (ступенчатая аппроксимация)

450 А, общий ток, проходящий через ТВС, равен 75000 А). Значение

выделяемого тепла в нижней части ТВС лежит в интервале от 30 до 40 кВт.

Проведен анализ температурных режимов имитаторов и токоподводов ТВС, находящихся вне корпуса и не охлаждаемых основным теплоносителем. Показано, что для ТВС с имитаторами твэл, у которых плотность теплового потока равна номинальной плотности теплового потока твэла РУ ВВЭР-1000, необходима система охлаждения, обеспечивающая высокие коэффициенты теплоотдачи.

Анализ работ показал, что в мировой практике не существует систем охлаждения, удовлетворяющих основному требованию (обеспечить высокие коэффициенты теплоотдачи) и способных разрешить техническое противоречие. Техническое противоречие заключается в том, что система охлаждения должна обеспечивать высокие коэффициенты теплоотдачи с помощью взаимодействия воды с имитаторами твэл, но в то же время вода не должна контактировать с электроизолятором, входящим в состав имитаторов.

Предложен способ охлаждения тепловыделяющей сборки с имитаторами твэл и устройство для его осуществления. Система защищена патентом РФ.

Система охлаждения состоит из двух устройств:

• Устройство для охлаждения нижней части имитаторов,

• Устройство для охлаждения нижней части токоподводов.

Техническое противоречие разрешено путем разделения противоречивых

I—устройство для охлаждения нижних частей имитаторов, 2 — нижние части имитаторов, 3 — термопары, 4 — потенциальные выводы, 5—устройство для охлаждения нижних частей токоподводов, б — общий токоподвод, 7 — токоподвод, 8 — источник питания, 9 — теплообменник 10— насос, 11—регулирующий вентиль

Устройство для охлаждения нижней части имитаторов твэл представляет из

себя блок из высокотеплопроводного материала, в котором выполнены отверстия для прохода имитаторов (168 шт.).

Тепло, выделяемое в имитаторах твэл, отводится путем теплопроводности от имитаторов твэл к высокотеплопроводному блоку, а от него, к теплоносителю, прокачиваемому через полости, размещенные по периферии блока.

За счет передачи тепла от имитатора твэл к высокотеплопроводному блоку, и от него к воде, разрешено техническое противоречие: тепло передается к воде, но вода не взаимодействует с имитаторами твэл и, следовательно, не может попасть в периклаз. Проведен расчет температурных режимов имитаторов твэл в нижней части ТВС.

Максимальная температура в центре имитатора в первом ряду (от центра) определяется следующим образом:

Тм,„=Тж+дТв+АТвл+дТ„в+4Тпер+4Тт.п (2)

где Тж— температура охлаждающей воды,

дТб--перепад температур в высокотеплопроводном блоке,

дТ,.3— перепад температур в воздушном зазоре, йТоб— перепад температур в оболочке.

дТпер— перепад температур в периклазе, перепад температур в токоподводе.

Проведенные расчеты показывают, что температура в центре внутреннего электрода имитатора не превышает 280 С.

На рис. 5 показано устройство для охлаждения нижних частей токоподводов,

5 6

Рис. 5 Принципиальная схема устройства для охлаждения нижних частей токоподводов

1 — медный токоподвод имитатора твэл, 2 — медный наконечник, 3 — наружная трубка, 4 — внутреняя трубка, 5, 6— верхняя и нижняя полости оно включает в себя 1 — медный токоподвод, 2 — наконечник, 3 — наружная

трубка из стали (играет роль токоподвода), 4 — внутренняя трубка из

фторопласта, 5,6 — верхняя и нижняя полости (для отвода и подачи

теплоносителя).

Система охлаждения функционирует следующим образом: охлаждающая жидкость (вода) входит в нижнюю полость, далее во внутренние полости коаксиально выполненных токоподводов (во внутренние трубки), затем, отразившись от торцов нижних токоподводов, и пройдя через отверстия в верхней части внутренних трубок, проходит в наружные полости токоподводов (кольцевые зазоры), опускается по кольцевым зазорам, выходит в верхнюю полость емкости и далее на вход теплообменника, где охлаждается и поступает

на вход насоса.

Техническое противоречие разрешено за счет разделения токоподвода на две части. Нижняя часть выполнена в виде кольцевого канала, заглушённого в верхней части. Вода охлаждает токоподвод, но не взаимодействует с периклазом.

Проведены расчеты температурных режимов имитаторов твэл и токоподводов ТВС.

Температура наружных трубок кольцевых зазоров определяется следующим образом:

(3)

где qv — плотность объемного тепловыделения в стенках наружных трубок; qV1 — плотность объемного тепловыделения в общем токоподводе, пересчитанная на наружные трубки.

Расчеты показывают, что температура наружных трубок имитаторов, работающих в самых худших условиях, не превышает 75 °С.

Наружные трубки диаметром 10/8 мм соединяются с токоподводом (диаметром 4 мм) с помощью наконечника. Тепло, выделяемое в токоподводе, отводится с торца токоподвода с помощью воды, прокачиваемой через кольцевые зазоры.

Температура токоподвода по высоте определяется следующим образом:

Проведенные расчеты показали, что предложенная система охлаждения обеспечивает нормальные температурные режимы имитаторов и токоподводов ТВС при тепловых потоках до q = 1.5 МВт/м2, что соответствует мощности ТВС ~20 МВт.

В четвертой главе представлена система термокомпенсации имитаторов твэл.

Анализ работы ТВС с плотностью теплового потока имитаторов твэл, соответствующей номинальной плотности теплового потока твэл РУ ВВЭР-1000 (мощность ТВС 10 МВт) показал, что для обеспечения работоспособности в течение длительного времени необходимо использовать систему термокомпенсации имитаторов твэл. Система термокомпенсации должна обеспечивать перемещение имитаторов при их разогреве против силы тяжести (вверх). Перемещение имитаторов вверх при их разогреве приближает их работу к той, которая имеет место в РУ, и обеспечивает работу системы охлаждения.

Анализ известных систем термокомпенсации, используемых в электрообогреваемых ТВС, показал, что они не удовлетворяют условиям моделирования.

Предложена система термокомпенсации имитаторов твэл, обеспечивающая перемещение имитаторов против силы тяжести (узел «верхней разгрузки»).

7

в [Ю I ' 1

а; «

Рис. 6 Узел компенсации термических расширений /- верхний токоподвод, 2- верхний переходник, 3- защитная оболочка, 4-гибкие электропроводные связи (ГЭС), 5 - установочный штырь, б- нижний переходник, 7-глухое отверстие, 8- имитатор Система защищена патентом РФ.

На рис. 6 представлена конструкция узла перемещения, которая позволяет

кардинально изменить конструкцию пучка, исключив перемещение имитаторов в кольцевых резиновых уплотнениях при тепловом расширении, не нарушая при этом геометрической формы пучка в верхней его части, что положительно скажется на работе пучка в целом и на его долговечности, а также позволит обеспечить охлаждение ТВС в ее нижней части.

Узел термоперемещения имитаторов (верхняя разгрузка) работает следующим образом: при повышении температуры имитатор перемещается относительно корпуса вверх (низ жестко закреплен). Установочные штыри при этом, перемещаясь в глухих отверстиях, движутся вниз и уменьшают расстояние между витками за счет уменьшения шага закрутки. На рис. 6 а показано положение имитатора в исходном состоянии имитатора, на рис. 6 б показано положение имитатора в «горячем» состоянии (при максимальном термоперемещении). Теплоноситель, омывая гибкие электропроводные связи снимает тепло, выделяемое за счет прохождения тока в гибких электропроводных связях.

Проведено испытание имитаторов с узлом «верхней разгрузки». Проведенные испытания показали, что система термокомпенсации обеспечивает длительную работу имитаторов твэл как в стационарных режимах ТВС (номинальная мощность), так и в условиях аварийных режимов — осушение и залив ТВС.

В пятой главе представлена система контроля работоспособности имитаторов твэл в составе сборки во время эксплуатации.

В процессе эксплуатации возможен выход из строя имитаторов твэл, как вследствие достижения недопустимо высоких температур оболочек имитаторов, так и вследствие конструктивных особенностей электрообогреваемых имитаторов твэл.

Проведенный анализ известных систем показал, что они не позволяют осуществить контроль за работоспособностью имитаторов твэл с косвенным нагревом в составе сборки.

Предложен метод контроля работоспособности имитаторов твэл, в основе

которого лежит сравнение активного сопротивления каждого имитатора с его номинальным значением. Определение активного сопротивления имитатора возможно путем измерения падения напряжения на активной части каждого имитатора определения тока через имитатор и определения активного

сопротивления имитатора RWMi= U„Mj / I„M¡. Но измерить ток через имитатор твэл практически невозможно.

Предложен способ контроля работоспособности имитаторов твэл с косвенным нагревом в составе сборки в процессе проведения исследований. Способ контроля работоспособности имитаторов твэл защищен патентом РФ.

В предложенном способе ток через имитатор определяется путем измерения падения напряжения на пассивной части имитатора и определения тока на основе предварительно полученной зависимости Соответственно, активное сопротивление имитатора

В процессе эксплуатации сборки показано, что путем контроля электрического сопротивления имитаторов в процессе работы сборки возможно определить появление дефекта на имитаторе (появление короткого замыкания в цепи оболочка - внутренний электрод) и тем самым предотвратить замыкание имитаторов сборки через дистанционирующие решетки и возникновение электрической дуги в этой цепи.

Для реализации системы, обработки и записи данных написана программа «AlarmPSB», которая в реальном времени работает с потоками данных. Полученные данные фильтруются, усредняются, рассчитываются при сопротивления имитатора и сравниваются с номинальным значением RH.

Программа «AlarmPSB» написана в среде программирования Lab VIEW.

Lab VIEW обладает визуальной средой разработки, позволяющей создавать сложные Windows - приложения практически без написании кода.

Программа «AlarmPSB» - имеет однотипный для Windows - приложений интерфейс пользователя, поддерживает многозадачность и файловую совместимость с другими программами, работающими в операционной системе Windows. Термин многозадачность означает возможность одновременного

выполнения нескольких программ, при необходимости переключения между ними. Файлы для хранения данных, параметров программы имеют SGL формат (4 байтовый размер) представления данных.

Программа «AlarmPSB» поддерживает все стандартные возможности системы Windows в плане обмена данными между различными приложениями.

Обработка сигналов происходит в реальном масштабе времени. Эта возможность реализована за счет применения алгоритма ввода данных со всех датчиков по каналу ПДП через контролер ПДП в фоновом для центрального процессора ПЭВМ режиме.

Программа обеспечивает запись сигналов на диск компьютера с одновременным отображением значения сигналов на экране компьютера.

Приведены результаты опытной проверки системы. Приведена разработанная схема системы и алгоритм программы, позволяющие в течение работы сборки контролировать работоспособность каждого имитатора. Представлены результаты эксплуатации системы на модели ТВС мощностью 1.5 МВт.

В шестой главе рассмотрены результаты проведенных экспериментов на стенде ПСБ-ВВЭР полученные на разработанных моделях ТВС мощностью 1,5 МВт и 10 МВт. В 2001 и 2002 годах, на стенде ПСБ-ВВЭР выполнено 19 пусков с общим временем работы сборки - 58 суток. Во время этих пусков выполнено 85 режимов со сбросом мощности, из них 22 режима с разогревом сборки выше температуры насыщения и 57 режимов с частичным запариванием сборки.

В 2003 и 2004 годах выполнено 8 пусков.

Из рис. 7 видно, что разогрев имитаторов твэл как для течи 11 %, так и для течи 16 % наступает практически в одно и тоже время. Это связано с работой активной САОЗ. Так как на начальной стадии экспериментов с этими размерами течи скорость снижения давления в первом контуре очень высока, активная САОЗ срабатывает практически в одно и тоже время. При окончании поступления воды из бака начинается разогрев зоны. Скорость разогрева зоны в

Т.'С

/т. ллорм пм .. те нпослГЧ

Ш «К*

-

>-

О 2000 4000 6000

Рис. 7 Температура поверхности имитаторов твэл

эксперименте с течью 16 % несколько выше, чем в эксперименте с течью 11 %.

В результате анализа экспериментальных данных получено, что температурный режим оболочек имитаторов твэл поддерживается в требуемых условиях.

Имитаторы твэл, системы герметизации и термокомпенсации модели ТВС в самых экстремальных условиях (ТВС разогревалась до 960 С), работали надежно и безотказно.

ВЫВОДЫ

1. При исследовании аварийных режимов на интегральных стендах в качестве ТВС используются электрообогреваемые модели ТВС, в которых твэлы моделируются с помощью имитаторов твэл косвенного нагрева. В настоящее время известные конструкции имитаторов твэл не позволяют получать плотностей тепловых потоков, соизмеримых с номинальными тепловыми потоками РУ ВВЭР, последнее обусловлено тем, что в термометрированных имитаторах твэл, выполненных по технологии изготовления ТЭН, невозможно обеспечить надежную электроизоляцию между оболочкой и центральным нагревательным элементом.

2. Предложена конструкция имитаторов твэл, позволяющая обеспечить

надежную электроизоляцию, между нагревательным элементом и оболочкой. Последнее достигнуто за счет использования вспомогательной оболочки. Испытания имитаторов твэл в условиях максимально приближенных к реальным показали, что они удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям и обеспечивают проведение исследований при различных аварийных режимах, в том числе при плотностях тепловых потоков, соответствующих номинальным плотностям твэл РУ ВВЭР-1000.

3. Испытания показали, что ТВС, оснащенная имитаторами твэл, обеспечивающими высокую плотность теплового потока, должна быть дополнена системой охлаждения имитаторов твэл, находящихся вне корпуса и не охлаждаемых основным теплоносителем и системой термокомпенсации твэл.

4. Анализ известных конструкций моделей ТВС показал, что в мировой практике не существует подобных систем охлаждения. Предложена система охлаждения, обеспечивающая высокий коэффициент теплоотдачи и удовлетворяющая основному требованию предъявляемому к таким системам -вода не должна взаимодействовать с электроизолятором, входящим в состав имитатора.

Система охлаждения защищена патентом РФ.

5. Исследование имитаторов твэл с высокой плотностью теплового потока показали, что система термокомпенсации твэл должна обеспечивать перемещение имитаторов твэл при их разогреве, работу системы охлаждения имитаторов твэл находящихся вне корпуса и работу имитаторов твэл, близкую к токовой в реакторных условиях.

6. Анализ известных систем термокомпенсации показал, что они не удовлетворяют поставленным требованиям. Предложена система термокомпенсации имитаторов твэл, обеспечивающая перемещение имитаторов против силы тяжести (узел «верхней разгрузки»). Проведено испытание имитаторов с узлом «верхней разгрузки». Проведенные испытания показали, что система термокомпенсации обеспечивает длительную работу

имитаторов твэл как в стационарных режимах ТВС (номинальная мощность), так и в условиях аварийных режимов — осушение и залив ТВС. Система защищена патентом РФ.

7. Для безаварийной работы ТВС необходимо обеспечить контроль за состоянием имитаторов в процессе работы ТВС. Проведенный анализ известных систем показал, что они не позволяют осуществить контроль за работоспособностью имитаторов твэл с косвенным нагревом в составе сборки. Предложен способ контроля работоспособности имитаторов твэл с косвенным нагревом в составе сборки в процессе проведения исследований. Проведены исследования по определению информативности предлагаемого способа (методики) для контроля работоспособности имитаторов твэл в составе сборки. Разработана методика, реализующая предложенный способ, разработан алгоритм и написана программа для реализации этого алгоритма. Разработана и собрана схема, реализующая алгоритм и программу.

Проверка работы системы контроля в процессе эксплуатации ТВС показала, что с помощью системы контроля возможно определение появления дефектов в имитаторе и предотвращение аварийной ситуации. Система защищена патентом РФ.

8. На основе проведенных разработок была изготовлены и включены в состав установки ПСБ-ВВЭР модели ТВС мощностью 1,5 и 10 МВт.

В течение 2001-2004 гг. выполнено 27 пусков, позволяющих реализовать ряд сценариев аварийных режимов, важных для обоснования безопасности АЭС с ВВЭР.

Впервые получены опытные данные по тепло гидравлике ВВЭР-1000 в аварийных условиях, вызванных течами в первом и втором контурах, и при исследовании влияния работы системы ГЕ-2 на температурный режим оболочек имитаторов твэл.

В настоящее время на основе разработанных моделей ТВС в ФГУП «ЭНИЦ» проводится широкий круг исследований, которые позволяют обосновать безопасность АЭС с реакторами ВВЭР.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1.Болтенко Э.А., Григорян B.C., Кирин Н.Н. и др. ТВС для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах применительно к ВВЭР-1000//Атомная Энергия, Т. 95, Вып. 1, Июль 2003, с. 3-8.

2.Э.А. Болтенко, B.C. Григорян, Н.Н. Кирин, СИ. Сергеев, И.Л. Тимофеев// Моделирование тепловыделяющей сборки РУ ВВЭР при исследовании аварийных режимов на крупномасштабных стендах// XIV школа-семинар «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» под руководством академика РАН А.И. Леонтьева, 26-30 мая 2003 г., Рыбинск

З.Григорян B.C.// Контроль работоспособности электро-обогреваемых тепловыделяющих сборок// Международная студенческая научная конференция «Полярное Сияние 2004», «Ядерное будущее: безопасность, экономика и право», 2-7 февраля 2004 г., Санкт-Петербург

4.Э.А. Болтенко, B.C. Григорян, Н.Н. Кирин, СИ. Сергеев, И.Л. Тимофеев// Система охлаждения ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева// Ежегодная молодежная-практическая конференция «Реакторостроение и атомная энергетика: технологии будущего», Тезисы докладов, ОКБМ, МОЯОР, 14-17 сентября 2004 г., Нижний Новгород

5. Болтенко Э.А., Григорян B.C. Контроль работоспособности имитаторов твэл в процессе эксплуатации моделей ТВС// Годовой Отчет ЭНИЦ 2004, с. 8087.

6. Болтенко Э.А., Бабенко Ю.Н., Григорян B.C. и др.// Имитаторы твэл для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах// статья в печати в журнале Атомная Энергия.

7. Способ охлаждения тепловыделяющей сборки с имитаторами твэл и устройство для его осуществления/ Болтенко Э.А., Григорян B.C., и др.// Заявка №200311775 от 18.06.03.

8.Патент России 22214010 МКМ3021С17/06. Тепловыделяющая сборка/ Э.А. Болтенко, СВ. Зевалкин и др// Заявка №2001122093 от 09.085.2001. Открытия. Изобретения. 2002. №32.

9. Пат. 2170960 Россия, МКИЗ О 21 С 17/06, 15/06. Способ контроля работоспособности имитаторов твэл/ Э.А. Болтенко, СВ. Зевалкин.— №2000116435/06; Заявлено 27.06.2000; Опубл. 20.07.2001; Приоритет 27.06.2000 // Изобретения. Полезные Модели. — 2001. — №20. — С. 144

ВНИИАЭС, 60 экз.

os.w

993

rl ¿W/j

Оглавление.

Список рисунков.

Список таблиц.

Список условных обозначений.

Введение.

ГЛАВА 1 Методы моделирования активной зоны РУ.

1.1 Методы моделирования реакторных установок.

1.1.1 Обзор имеющихся способов моделирования.

1.1.2 Возможности имеющихся способов моделирования.

1.1.3 Применение объемно-мощностного способа моделирования для создания интегральных стендов

1.2 Моделирование активной зоны ЯЭУ.

1.3 Крупномасштабный интегральный стенд ПСБ-ВВЭР.

1.3.1 Схема стенда. Основные характеристики ПСБ-ВВЭР.

1.3.2 Краткое описание основного оборудования.

1.4 Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2 Имитаторы твэл с косвенным нагревом.

2.1 Известные конструкции имитаторов твэл с косвенным нагревом.

2.1.1 Имитаторы твэл с косвенным нагревом, изготовленные по технологии ТЭН.

2.2 Имитаторы твэл с «вспомогательной оболочкой».

2.2.1 Конструкция имитаторов твэл.

2.2.2 Имитаторы твэл для исследования аварийных процессов при тепловых потоках, соизмеримых с номинальными тепловыми потоками твэл РУ ВВЭР.

2.3 Теплофизические свойства имитаторов.

2.3.1 Плотность и коэффициент теплопроводности периклаза - MgO.

2.3.2 Теплоемкость имитаторов.

2.4 Результаты испытаний имитаторов твэл.

2.5 Имитаторы твэл с неравномерным профилем тепловыделения по высоте.

2.6 Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3 Система охлаждения нижней части ТВС.

3.1 Введение.

3.2 Основные элементы системы охлаждения.

3.3 Температурные режимы имитаторов твэл.

3.3.1 Участок 1.

3.4 Участок 2.

3.5 Участок 3.

3.6 Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4 Система компенсации термических расширений имитаторов твэл.

4.1 Результаты исследований имитаторов твэл с «верхней разгрузкой».

4.2 Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5 Контроль работоспособности имитаторов твэл в составе ТВС.

5.1 Методика контроля работоспособности имитаторов твэл в составе сборки в процессе ее эксплуатации!

5.2 Экспериментальная проверка методики.

5.3 Система контроля работоспособности имитаторов в составе сборки.

5.4 Результаты эксплуатации системы контроля.

5.5 Выводы к главе 5.

ГЛАВА 6 Результаты экспериментальных исследований аварийных режимов на установке ПСБ-ВВЭР.

6.1 Эксперименты с течью теплоносителя 11 % из «холодного» трубопровода.

6.1.1 Сценарий эксперимента.

6.2 Эксперименты с течью теплоносителя 16 % из «холодного» трубопровода.

6.2.1 Сценарий эксперимента.

6.2.2 Результаты.

6.3 Выводы к главе 6.

Выводы.

Атомная энергетика России базируется на реакторах двух типов: водо-водяных — ВВЭР и канальных уран-графитовых — РБМК. Перспективы развития на ближайшее будущее связываются со строительством усовершенствованных ВВЭР мощностью 640, 1000 и 1500 МВт.

Атомная энергетика Запада базируется на реакторах PWR (аналог ВВЭР) и корпусных кипящих реакторах BWR (в России энергетических реакторов такого типа нет). Перспективы развития на ближайшее будущее связываются со строительством усовершенствованных PWR и BWR различной мощности.

Развитие атомной энергетики возможно при выполнении основного условия - уровень безопасности АЭС должен отвечать жестким современным требованиям. Характеристикой этого уровня служит расчетное доказательство безопасности АЭС с использованием теплогидравлических системных кодов улучшенной оценки, верифицированных на экспериментальных данных. Данные для верификации кодов могут быть получены как на действующих АЭС, так и на специальных экспериментальных установках.

Данные, полученные на действующих АЭС, как правило, относятся к стационарным режимам, не выходящим за рамки регламента, и не дают информацию, обеспечивающую полноценную верификацию кодов. В связи с этим, для получения данных, пригодных для верификации кодов, используют экспериментальные модельные установки.

Используются установки двух типов - фрагментные и интегральные.

Фрагментные установки моделируют компоненты циркуляционного контура АЭС или их узлы и предназначены для верификации отдельных модулей кода и построения физически обоснованных методик расчета отдельных явлений.

Интегральные установки моделируют циркуляционный контур АЭС с основными узлами и предназначены для исследования поведения контура в переходных и аварийных режимах.

Такие установки структурно, гидродинамически и теплофизически подобны реальным контурам АЭС с реакторами различных типов. Для их создания необходимо выяснить границы приближенного моделирования, требования и условия, которым должна удовлетворять экспериментальная установка для адекватного отображения прототипа.

К требованиям моделирования в первую очередь относятся [1] структурное и геометрическое подобие моделирующего и реального контуров циркуляции; равенство исходных режимных параметров (давление, удельный массовый расход теплоносителя через различные элементы, удельное тепловыделение и т.д.) в модели и реальном контуре; использование, по возможности, в моделях активной зоны полномасштабных технологических каналов и тепловыделяющих сборок.

Крупномасштабные петлевые установки обладают характерными особенностями: их прототипом является сложная энергетическая установка, содержащая разнообразное теплотехническое оборудование (реактор, парогенераторы, насосы и т.д.); экспериментальные установки структурно подобны прототипу, т.е. содержат аналогичное по назначению оборудование, имеют две или более циркуляционные петли и т.п.;

Для создания интегральных стендов, моделирующих процессы в реакторной установке, в основном используется объемно-мощностное моделирование, при котором вертикальные размеры сохраняются те же, что и у прототипа, а объемы, проходные сечения и количество твэлов меньше на модели в ст раз. При этом процессы на модели протекают в реальном времени.

Наиболее важным для безопасности АЭС является правильное воспроизведение процессов, происходящих в реакторе. При исследовании аварийных процессов на полномасштабных стендах является определение температурных режимов твэлов и тепловыделяющей сборки в целом. Для адекватного воспроизведения температурных режимом ТВС РУ в различных аварийных ситуациях необходимо использовать модели ТВС, максимально близкие к натурным.

Диссертационная работа посвящена разработке моделей ТВС для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах. При исследовании аварийных процессов на полномасштабных стендах основной задачей является определение температурных режимов твэлов и тепловыделяющей сборки в целом. Для адекватного воспроизведения температурных режимов ТВС РУ в различных аварийных ситуациях необходимо использовать модели ТВС, максимально близкие к натурным. Поэтому придается особое значение конструкциям и характеристикам элементов модели реактора. В связи с этим, создание моделей ТВС адекватно воспроизводящих температурные режимы в ТВС РУ актуально.

Научная новизна

В диссертационной работе представлены материалы, на основе которых разработаны, изготовлены и апробированы различные элементы моделей ТВС. На основе этих элементов изготовлена модель ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева с плотностью теплового потока равной плотности теплового потока твэлов на уровне остаточного тепловыделения РУ — мощность модели ТВС 1,5 МВт и модель ТВС с плотностью теплового потока на поверхности имитаторов равной номинальной плотности теплового потока твэлов РУ — мощность модели ТВС 10 МВт. Элементы моделей ТВС, разработанные автором, аналогов в России и в мире не имеют.

1. Впервые разработана система охлаждения ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева. Система защищена патентом РФ.

2. Впервые разработана система термокомпенсации имитаторов твэл, позволяющая адекватно моделировать работу твэлов в том числе в аварийных условиях. Система защищена патентом РФ.

3. Впервые разработана система контроля работоспособности имитаторов твэл с косвенным нагревом в процессе ее эксплуатации. Система защищена патентом РФ.

Практическая значимость

В процессе выполнения диссертационной работы определены основные характеристики имитаторов твэл важные для их конструирования.

Разработаны элементы модели ТВС мощностью 10 МВт, а так же системы, обеспечивающие долговременную и безотказную работу ТВС с имитаторами твэл косвенного нагрева.

Разработаны различные системы, позволившие изготовить модели ТВС. Использование моделей на полномасштабном стенде ЭНИЦ ПСБ ВВЭР позволило получить ряд уникальных экспериментальных данных по температурным режимам ТВС в различных аварийных режимах, полученные данные используются для верификации как российских теплогидравлических кодов ТРАП, КОРСАР, БАГИРА, так и западных кодов ATLET, CATHARE, RELAP.

Личный вклад автора

Автор диссертационной работы принимал участие в разработке, расчетном обосновании, экспериментальной проверке систем, положенных в основу конструкций моделей ТВС. Автором разработаны алгоритм и программа для ПК, обеспечивающие работу системы контроля работоспособности имитаторов твэл в процессе эксплуатации. На защиту выносятся:

1. Система охлаждения нижней части ТВС;

2. Система термокомпенсации имитаторов;

3. Система контроля работоспособности имитаторов.

Достоверность результатов исследований

Достоверность результатов диссертационной работы обеспечена экспериментальной проверкой всех технических решений, которые использованы в конструкциях элементов моделей ТВС. Проверка технических решений проведена на экспериментальном стенде, обеспечивающем режимные параметры, соответствующие исследуемым аварийным режимам. Достоверность расчетов диссертационной работы подтверждена эксплуатацией модели ТВС в условиях исследования аварийных режимов.

Диссертация состоит из 5 глав:

В первой главе проведен обзор методов моделирования крупномасштабных стендов. Рассмотрены основные условия моделирования, на основе которых возможно создание моделей ТВС.

Во второй главе проведен обзор известных конструкций имитаторов твэл косвенного нагрева. Приведена, предложенная в работе, конструкция имитаторов твэл с вспомогательной оболочкой. Приведены теплофизические характеристики имитаторов.

В третьей главе представлена система охлаждения нижней части ТВС. Приведены результаты расчетов по обоснованию системы охлаждения.

В четвертой главе представлена система термокомпенсации имитаторов твэл. Приведены результаты опытной проверки системы термокомпенсации имитаторов.

В пятой главе представлена система контроля работоспособности имитаторов твэл в составе сборки во время эксплуатации. Приведены результаты опытной проверки системы. Приведена разработанная схема системы и алгоритм программы, позволяющие в течение работы сборки контролировать работоспособность каждого имитатора. Представлены результаты эксплуатации системы на модели ТВС мощностью 1.5 МВт.

Выводы

1. При исследовании аварийных режимов на интегральных стендах в качестве ТВС используются электрообогреваемые модели ТВС, в которых твэлы моделируются с помощью имитаторов твэл косвенного нагрева. В настоящее время известные конструкции имитаторов твэл не позволяют получать плотностей тепловых потоков, соизмеримых с номинальными тепловыми потоками РУ ВВЭР, последнее обусловлено тем, что в термометрированных имитаторах твэл, выполненных по технологии изготовления ТЭН, невозможно обеспечить надежную электроизоляцию между оболочкой и центральным нагревательным элементом.

2. Предложена конструкция имитаторов твэл, позволяющая обеспечить надежную электроизоляцию, между нагревательным элементом и оболочкой. Последнее достигнуто за счет использования вспомогательной оболочки. Испытания имитаторов твэл в условиях максимально приближенных к реальным показали, что они удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям и обеспечивают проведение исследований при различных аварийных режимах, в том числе при плотностях тепловых потоков, соответствующих номинальным плотностям твэл РУ ВВЭР-1000. I

3. Испытания показали, что ТВС, оснащенная имитаторами твэл, обеспечивающими высокую плотность теплового потока, должна быть дополнена системой охлаждения имитаторов твэл, находящихся вне корпуса и не охлаждаемых основным теплоносителем и системой термокомпенсации твэл.

4. Анализ известных конструкций моделей ТВС показал, что в мировой практике не существует подобных систем охлаждения. Предложена система охлаждения, обеспечивающая высокий коэффициент теплоотдачи и удовлетворяющая основному требованию предъявляемому к таким системам — вода не должна взаимодействовать с электроизолятором, входящим в состав имитатора. Система охлаждения защищена патентом РФ.

5. Исследование имитаторов твэл с высокой плотностью теплового потока показали, что система термокомпенсации твэл должна обеспечивать перемещение имитаторов твэл при их разогреве, работу системы охлаждения имитаторов твэл находящихся вне корпуса и работу имитаторов твэл, близкую к таковой в реакторных условиях.

6. Анализ известных систем термокомпенсации показал, что они не удовлетворяют поставленным требованиям. Предложена система термокомпенсации имитаторов твэл, обеспечивающая перемещение имитаторов против силы тяжести узел «верхней разгрузки»). Проведено испытание имитаторов с узлом «верхней разгрузки». Проведенные испытания показали, что система термокомпенсации обеспечивает длительную работу имитаторов твэл как в стационарных режимах ТВС (номинальная мощность), так и в условиях аварийных режимов — осушение и залив ТВС.

Система защищена патентом РФ.

7. Для безаварийной работы ТВС необходимо обеспечить контроль за состоянием имитаторов в процессе работы ТВС. Проведенный анализ известных систем показал, что они не позволяют осуществить контроль за работоспособностью имитаторов твэл с косвенным нагревом в составе сборки.

Предложен способ контроля работоспособности имитаторов твэл с косвенным нагревом в составе сборки в процессе проведения исследований. Проведены исследования по определению информативности предлагаемого способа (методики) для контроля работоспособности имитаторов твэл в составе сборки. Разработана методика, реализующая предложенный способ, разработан алгоритм и написана программа для реализации этого алгоритма. Разработана и собрана схема, реализующая алгоритм и программу.

Проверка работы системы контроля в процессе эксплуатации ТВС показала, что с помощью системы контроля возможно определение появления дефектов в имитаторе и предотвращение аварийной ситуации. Система защищена патентом РФ.

8. На основе проведенных разработок была изготовлены и включены в состав установки ПСБ-ВВЭР модели ТВС мощностью 1,5 и 10 МВт.

В течение 2001-2004 гг. выполнено 27 пусков, позволяющих реализовать ряд сценариев аварийных режимов, важных для обоснования безопасности АЭС с ВВЭР. Впервые получены опытные данные по теплогидравлике ВВЭР-1000 в аварийных условиях, вызванных течами в первом и втором контурах, и при исследовании влияния работы системы ГЕ-2 на температурный режим оболочек имитаторов твэл. В настоящее время на основе разработанных моделей ТВС в ФГУП «ЭНИЦ» проводится широкий круг исследований, которые позволяют обосновать безопасность АЭС с реакторами ВВЭР.

153

1. Нигматулин Б.И. Современные методы обоснования теплогидравлических аспектов безопасности атомных станций на крупномасштабных интегральных стендах // Теплоэнергетика. - 1990. -№ 8 - С. 21 - 27.

2. Гордон Б.Г., Ковалевич В.М. Проблемы исследований на крупномасштабных экспериментальных установках// Теплоэнергетика. — 1992. № 10, - С. 8 — 12.

3. Гордон Б.Г. Моделирование теплогидравлических процессов на крупномасштабных исследовательских установках// Теплоэнергетика. 1993. - № 6, -С. 56-60.

4. Kline S.J. Similitude and approximation theory. Springer Verlog New York, NY 1986.

5. Сконкин А.Ю. Обзор литературы по теме: «Моделирование аварий с малыми течами на АЭС с реакторами типа ВВЭР с помощью интегральных стендов. Основные критерии моделирования» Электрогорск, 1986.

6. Kiang R.L. Scaling criteria for nuclear reactor thermal hydraulic// Nuclear Science and Engineering, 89. 1985. - № 3. - P. 207 - 216. (March).

7. Исаченко В.П. и др. Теплопередача// 4-е изд., перераб. и дополн. М.: Энергоиздат, 1981. — 416 с.

8. Rose R.P. Heat transfer problems associated with the LOFT (Loss of Fluid Test) Program.// Proc. ASME-AICHE Heat Transfer Conf., Los Angeles, California, August 8 -11,1965. Los Angeles, 1965. (American Society of Mechanical Engineers)

9. Carbiener W.A., Cudnic R.A. Trans. Am. Nucl. Soc. 1969. - № 12 - P. 361.

10. Yabarrondo L.J. et al. «Examination of LOFT Scaling», contributed by the Heat Transfer Division of the American Society of Mechanical Engineers at the Annual Winter Mtg., New York, November, 1974. New York, 1974.

11. Nahavandi A.N., Castellana F.S., Moradkhanian E.N. Scaling Lows for Modeling Nuclear Reactor Systems// Nuclear Science and Engineering. 1979. — № 72,- P. 75 - 83/

12. Problems in Modeling of Small Break LOCA: Report/ NRC NUREG 0724. - 1980. -N. Zuber.

13. Исследование принципов моделирования аварийных ситуаций в элементах и системах ЯЭУ: Отчет о НИР по заказу ЭНИС/ ЭНИН. М., 1991. - 40 с. - Исполн.: Д.А. Лабунцов, Т.М. Муратова.

14. Исследование гидрозатвора АЭС в аварийных и переходных режимах: Отчет о НИР по заказу ЭНИС/ ЭНИН. М., 1992. - 47 с. - Исполн.: Д.А. Лабунцов, Т.М.1. Муратова.

15. Концепция моделирования теплогидравлических процессов в переходных и аварийных режимах АЭС с ВВЭР на интегральных стендах безопасности: Отчет о НИР по заказу ЭНИС/ ЭНИН. М., 1993. - 41 с. - Исполн.: Д.А. Лабунцов, Т.М. Муратова.

16. Heisler М.Р., Singer R.M. Facility Requirements for Natural Convection Shutdown Heat Removal System Testing.//Decay Heat Removal and Natural Convection in Fast Breeder Reactors./ Hemisphere 1981. - P. 113.

17. Heisler M.P. Development of Scaling Requirements for Natural Convection Liquid-Metal Fast Breeder Reactors Shutdown Heat Removal Test Removal Test Facilities// Nucl. Sci. Eng. 1982. - № 80. - P. 347.

18. Ishii M., Kataoka I. Similarity Analysis and Scaling Criteria for LWR's Under Single-Phase and Two-Phase Natural Circulation/ NUREG/CR-3267, ANL-38-82, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, March, 1983.

19. Kocamustafaogullari G., Ishii M. Scaling Crteria for Two-Phase Flow Natural and Forced Convection Loop and Their Application to conceptual 2x4 Simulation loop design/ NUREG/CR-3420, ANL-83-61, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, May, 1983.

20. Kocamustafaogullari G., Ishii M. Reduced Pressure and Fluid to Fluid Scaling Lows for Two-Phase Flow Loop/ NUREG/CR-4584, ANL-86-19, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, April, 1986.

21. Zuber N., Findlay J.A. Average Volumetric Concentration in Two-Phase Flow Systems// Heat Trans. 1965. Vol. 87. - P. 453.

22. Лабунцов Д.А., Муратова Т.М. О моделировании аварий в системах ЯЭУ// Теплоэнергетика. 1992. - №10. С. 16 — 21.

23. Эйгенсон Л.С. Моделирование. — М.: Советская наука, 1952. — 372 с.

24. Annuziato A., Mazzocchi L., palazzo G., Ravetta R. SPES: The Italian Integral Test Facility for PWR Safety Research// Energia Nucleare. 1984- № 1. -P. 66-87

25. Haire I.C., Brackett G.F. Boiling Water Reactor Full Length Emergency Cooling Heat Transfer (BWR-FLECHT) test project In-1385, 1970.

26. Duncon I.D. Leohard I.E. Emergency Cooling in Boiling Water Reactory under

27. Simulation Loss-of-coolant Cjnditions (BWR-FLECHT final report) GEAR-13197,1971.

28. Akson S.N., Guentay S., Varad G. Teoretical Investigations on Thermal Behavior of Nuclear fuel and Neptun Heater Element. // Transaction of ANS.- 1980.-V.35.-P.328-330.

29. Пьянков B.C. Моделирующие устройства с имитаторами твэл: Обзорная информация, 06-112.- Обнинск: ФЭИ, 1980.- 30с.

30. Пат. 1543327 Франция, МКИ G21 С17/00. Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора/L. Biasi, N. Afgan. (Франция); Опубл. 25.08.1969.

31. Пат. 2031694 Франция, МКИ G21 С17/00 Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора. / W. Begell, N. Afgan. (Франция); Опубл. 24.02.1969.

32. Пат. 55-34998 Япония, МКИ Н05 ВЗ/48, G21 С23/00 Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора. /М. Nishi, М. Koizumi (Япония); Опубл. 26.09.76.

33. Class G., Hain К., Meyder R. Measuremet of Cladding Temperatures Writh Loss-of-fluid Facility. //Nuclear Technology.-1985.- V.69,№ 1.-P.72-81.

34. Имитатор твэла для исследования аварийных теплогидравлических процессов водо-водяных реакторов. / С.М. Балашов, В.В. Кумской, A.M. Павлов, А.А. Улановский // Атомная энергия.- 1992.- Т.73, вып.б.-С. 470-473.

35. Разработка имитаторов твэл РБМК и ACT / С.М. Балашов, A.M. Павлов, А.И. Емельянов, B.C. Назаров // Атомная энергия.-1993.-Т.74, вып.2,- С.104-108.

36. Malang S., Rust Н. Thermische Simulation von Brennstalen durch Indirekt Electrisch Beheiste Stabe. //KFK 1587, Harlsruhe, 1972.

37. Piggott В., Duffey R. The Quenching of irradiated Fuek Pins // Nucl.Engng.Des.-1975.-V.32, №2.-P. 182-190.

38. A.c. 1340441 СССР. МКИ G21 С17/00. Имитатор тепловыделяющего элемента ядерного реактора/ С.М. Балашов, А.С. Коньков, A.M. Павлов (СССР)// Открытия. Изобретения.-1987.

39. Metal sheathed tubular. Kanthal handbook. Catalogue 7-1-3-3 93.04, 53p.

40. Белавин Ю.А., Евстигнеев M.A., Чернявский A.H. Трубчатые электронагреватели и установки с их применением. М.: Энергоатомиздат, 1989., 160 с.

41. Балашов С.М., Болтенко Э.А., Виноградов В.А. Опыт разработки имитаторов твэлов водо-водяных реакторов // Теплоэнергетика.-1998.- № 12.-С.54-57

42. Трубчатые электрические нагреватели и установки с их применением / Ю.А. Белавин, М.А. Евстигнеев, А.Н. Чернявский // Энергоатомиздат.-1989. — 160 с.

43. Физические величины: Справочник./ Под редакцией И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова.-М.: Энергоатомиздат,- 1991.-1232 с.

44. Болтенко Э.А., Григорян B.C., Кирин Н.Н. и др. ТВС для исследования аварийных режимов на крупномасштабных стендах применительно к ВВЭР-1000//Атомная Энергия, Т. 95, Вып. 1, Июль 2003, с. 3-8.

45. Majed М., Norback G., Wiman P. Experience Using Individually Supplied Heater Rods in Critical Power Testing of Advanced BWR Fuel/ NURETH-7, 1995

46. Патент России 2193244 MKH3G 21C15/00, 15/06. Способ охлаждения тепловыделяющей сборки с имитаторами твэл и устройство для его осуществления/ Э.А. Болтенко, С.В. Зевалкин// Заявка №2001114397 от 30.05.2001. Открытия. Изобретения. 2002. №32.

47. Способ охлаждения тепловыделяющей сборки с имитаторами твэл и устройство для его осуществления/ Болтенко Э.А., Григорян B.C., Кирин Н.Н., Романов Н.А., Сергеев С.И., Тимофеев ИЛ.// Заявка № 200311775 от 18.06.03.

48. Болтенко Э.А., Пометько ,Р.С. Исследование кризиса теплообмена на модели альтернативного топлива для ВВЭР-1000. Препринт ФЭИ-2774, Обнинск. 1999, 42 с.

49. Болтенко Э.А., Пометько Р.С., Песков O.JI. Кризис теплоотдачи в стержневой сборке при отсутствии циркуляции воды. Препринт ФЭИГ1464. Обнинск, 1983, 12 с.

50. Патент России 22214010 MIO-DG 21С17/06. Тепловыделяющая сборка/ Э.А. Болтенко, С.В. Зевалкин, Н.А. Романов, С.И. Сергеев, И.Л. Тимофеев// Заявка №2001122093 от 09.085.2001. Открытия. Изобретения. 2002. №32.

51. Болтенко Э.А. и др. Исследование кризиса теплообмена в модели ТВС ВВЭР при наличии необогреваемых элементов по сечению сборки: Препринт ФЭИ №2608. — Обнинск, 1997.