УДК 621.311.25(06) Физико-технические проблемы ядерной энергетики H.Л. ЧИЧУЛИН, А.С. КУЛАКОВРоссийский научный центр «Курчатовский институт», МоскваРЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА РЕЙХА–МУРА В КОДЕ MCU С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ TREND Разработана программа TREND, предназначенная для восстановления нейтронных сечений изотопов в области разрешённых резонансов по данным международных библиотек оцененных ядерных данных ENDF/B, JEFF, JENDL, BROND с использованием формализма Рейха-Мура и расчёта доплеровского уширения полученных сечений в классическом приближении. Программа TREND интегрирована в комплексный код MCU реакторного расчёта по методу Монте-Карло. С совместным использованием программ TREND и MCU проведена оценка данных банка РОСФОНД по изотопам урана и плутония в сравнении с данными Международного банка ICSBEP.Ю.С. СОРОКИН, С.Л. БОРИСОВ, А.К. ПОДШИБЯКИН, С.И. ПАНТЮШИН^ ОАО Опытное конструкторское бюро «Гидропресс»ОПЫТ ВЫПОЛНЕНИЯ АНАЛИЗОВ БЕЗОПАСНОСТИ РУ ВВЭР С УЧЕТОМ РАБОТЫ ПАССИВНЫХ СИСТЕМ В результате выполнения анализов безопасности обосновываются параметры и характеристики систем, удовлетворяющих критериям безопасности в определяющих проектную основу систем проектных (ПА) и запроектных (ЗПА) авариях. При этом существенным является подход к учету единичного отказа и учета работы всей совокупности систем при ПА и ЗПА, соответственно. Так в базовом проекте РУ В-392 параметры и характеристики ГЕ-1 выбраны с учетом единичного отказа и без учета работы ГЕ-2 и СПОТ. Такой подход применяется при обосновании проекта серийной реакторной установки В-320, в которой отсутствуют ГЕ-2 и СПОТ, а также проектов В-412 и В-448, в которых эти системы предусмотрены. При обосновании проектов РУ В-392М для АЭС-2006 и В-466Б учитывалась работа всей совокупности систем, как при анализах ПА, так и при анализах ЗПА. С.Н. Филимонов1,2, В.В. Артисюк2^ 1Обнинский государственный технический университет атомной энергетики2НОУ «Центральный институт повышения квалификации», ОбнинскВерификация программного комплекса SCALE 5 на внутритвэльных эффектах выгоранияНеравномерность изменения изотопного состава по радиусу топливной таблетки легководяных реакторов c UOX и MOX топливом, в частности накопление и трансмутация плутония приводит к образованию так называемого «rim»-эффекта, который является лимитирующим фактором достижимой глубины выгорания. В данной работе проводилась верификация программного комплекса SCALE на известных экспериментах по микроанализу топливных композиций ядерных энергетических реакторов. А также дается расчетное обоснование топливных композиций ориентированных на глубокое выгорание со снижением внутритвэльных неоднородностей по изотопному составу и тепловыделению. И.С. ЛИСИЦЫН, А.И. ФЕДОСЕЕВ, Н.Л. ЧИЧУЛИН^ ФГУ РНЦ «Курчатовский институт», МоскваМОДУЛЬ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО НЕЙТРОННО-ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА SERBНа основе теплогидравлического кода SERPENT и нейтронно-физического BARS создан программный комплекс для проведения связанных нейтронно-физических и теплогидравлических расчётов динамики ядерных энергетических установок. Усложнение и детализация расчётных моделей требует разработки программных средств визуализации расчётных схем и пространственного распределения нейтронно-физических и теплогидравлических параметров рассчитываемого объекта. Приводятся результаты расчёта переходных и динамических процессов ЯЭУ для плавучего энергоблока.А.Л. ЧЕРЕЗОВ, Н.В. ЩУКИН^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СПЕКТРАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТОВ РЕАКТИВНОСТИПО ПОКАЗАНИЯМ ДАТЧИКОВ ВРКПредлагаются простые аналитические и численные модели, описывающие нестационарные пространственно-распределённые нейтронно-физические процессы и их регистрацию с помощью дискретных датчиков. Исследуется метод, основанный на процедуре спектральной проекции восстановленного по датчикам нейтронного поля. Приведено его теоретическое обоснование. Представлены результаты сравнения этого метода с другими на примерах задач об определении веса поглощающего стержня и измерениях глубин подкритичности реактора (одномерное, односкоростное диффузионное приближение). Варьировался состав среды реактора. А.Л. ЧЕРЕЗОВ, Н.В. ЩУКИН^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)НОВОЕ ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КИНЕТИКИ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ NEUTRON3DРазработано программное средство численного решения нестационарного уравнения переноса нейтронов в диффузионном многогрупповом приближении на трехмерной прямоугольной расчетной сетке. За основу взяты вычислительные алгоритмы, использованные в программном комплексе РОСА (конечно-разностная аппроксимация, метод Эйлера). Программа Neutron3D предназначена для выполнения приближенных расчетов нейтронных полей в размножающих системах. Реализована возможность вычисления основных функционалов нейтронного поля (Кэфф, мощность, коэффициенты неравномерности, время жизни мгновенных нейтронов). Главной особенностью Neutron3D является пользовательский интерфейс, развиваемый как интуитивно-понятное для человека средство взаимодействия с программой. Это делает предложенное средство простым в освоении и удобным в использовании при концептуальном проектировании ядерных реакторов.АУНГ БО ХЕЙН, МИН МИН СО, научный руководитель В.И. НАУМОВ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)АНАЛИЗ КОМБИНИРОВАННЫХ ТОПЛИВНЫХ ЦИКЛОВ НА ОСНОВЕ СЛАБО ОБОГАЩЁННОГО УРАНА И ТОРИЯВ РЕАКТОРАХ ТИПА CANDU В докладе приведены результаты анализа ряда вариантов комбинированных топливных циклов, основанных на частичной загрузке реактора типа CANDU ториевыми ТВС и использовании слабо обогащённого уранового топлива. Проведен сравнительный анализ открытого топливного цикла по урану и торию и вариант закрытого цикла только по торию. Анализируется гипотетическая возможность реализации замкнутого топливного цикла по торию без выделения урана-233. В качестве критериев для сравнения различных вариантов использованы расходы природных ресурсов урана и тория, расход ядерного топлива в виде ТВС, объём разделительной работы для производства обогащённого урана. Показана возможность существенного сокращения потребления природного урана.С.В. Мастеров, В.Б. Глебов^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЗАЩИЩЕННОСТИ ДЕЛЯЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ В ТОПЛИВНОМ ЦИКЛЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИПредложены теоретические основы для анализа внутренней защищенности урансодержащих материалов. Описаны принципы построения критерия защищенности на основе критерия Марка-Хиппеля-Лимана, дающего оценку относительного энерговыхода цепной реакции деления в надкритической системе. В качестве репера принимается 20%-уран, рассматриваемый в настоящее время как безопасный в классе высокообогащенных урановых материалов. Оценка делается в рамках простейшей модели сбора надкритической массы с учетом ограничений по количеству материала. Проведены оценки свойства самозащищенности металлического урана различного обогащения. На основе данного метода, предложен алгоритм оценки степени денатурации высокообогащенного урана, посредством повышения его нейтронного фона. Д.В. ЯНЧЕНКО, Н.В. ЛИПИН, научный руководитель М.Ю. ТЕРНОВЫХ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)РЕАЛИЗАЦИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРОГРАММЫ SCALE-5 ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫГОРАНИЯ ТВС ВВЭРМодуль TRITON программы SCALE-5 предназначен для моделирования многозонного выгорания в прямоугольной двумерной геометрии. Рассмотрены возможности моделирования выгорания ТВС реакторов типа ВВЭР с треугольной решеткой твэлов. Оценено влияние моделей на изотопный состав облученного топлива. Получены результаты для анализа rim-эффекта в твэлах и влияния неоднородностей в решетке твэлов на характеристики облученного топлива. П.В. ГОРДИЕНКО, научный руководитель В.А. АПСЭ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)ЗАЩИТА РЕАКТОРНОГО ПЛУТОНИЯ ОТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МЕТОДОМ ИЗОТОПНОЙ ДЕНАТУРАЦИИ В докладе описана методика расчета временного поведения температурного поля в многослойной сферической системе путем решения нестационарного уравнения теплопроводности для одномерной сферической геометрии. Параметрами этого уравнения являются удельная теплоемкость и теплопроводность используемых материалов, которые в свою очередь зависят от температуры. Таким образом, решаемая задача является существенно нелинейной. Предложен способ учета температурной зависимости теплоемкости и теплопроводности материалов ядерного взрывного устройства при решении уравнения переноса тепла. Определены уровни содержания 238Pu в реакторном плутонии, которые делают его абсолютно непривлекательным для ядерных террористов из-за невозможности использования в ядерных взрывных устройствах.П.Е. ХАРИТОНОВ, научный руководитель Г.В. ТИХОМИРОВ ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫГОРАНИЯ ДИСПЕРСИОННОГОТОПЛИВА В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РЕАКТОРАХВ целях обоснования возможности использования упрощенных геометрических моделей ТВС исследовательских реакторов при переходе на топливо с пониженным обогащением разработаны различные модели ТВС реактора ИРТ для программы MCNP. Проведена верификация моделей на основе расчетов коэффициентов размножения и коэффициентов чувствительности. Проведены оценки эффектов гомогенизации микротвэлов в дисперсионном топливе. Подготовлены исходные данные для моделирования выгорания ядерного топлива ИРТ с помощью программного комплекса Multiburns. Представлены результаты расчетов изменения изотопного состава отработавшего ядерного топлива реактора ИРТ с различным обогащением для различных геометрических моделей.Д.Н. СКОРОХОДОВ, научный руководитель Г.В. ТИХОМИРОВ ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)Особенности использования программ на основе метода Монте-Карло для расчетов энерговыделения в активных зонах ядерных реакторовРазработана двумерная модель активной зоны реактора ВВЭР-1000 с учетом гетерогенной структуры каждой ТВС для программы MCNP. Проведены расчеты потвэльного энерговыделения. Продемонстрировано наличие систематической погрешности расчета, превышающей величину статистической оценки ошибки. Выдвинута гипотеза о природе обнаруженной погрешности. Для проверки выдвинутой гипотезы построена простая геометрическая модель, в которой легко моделировать «малые» и «большие» системы с точки зрения пробега нейтронов. На основе анализа результатов модельных расчетов предложен алгоритм учёта систематической погрешности для расчётов активных зон реакторов с помощью программ, основанных на методе Монте-Карло. А.В. ЕГОРОВ, В.В. АРТИСЮК^ 1Обнинский государственный технический университет атомной энергетики1НОУ «Центральный институт повышения квалификации», ОбнинскНЕЙТРОНО-ФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯУРАН-БЕРИЛЛИЕВОГО ТОПЛИВАВ настоящее время одним из перспективных видов топлива позволяющим добиться высокого выгорания рассматривается уран-бериллиевое топливо. У уран-бериллиевого топлива по сравнению с обычным топливом для легководного реактора существенно больше (порядка 50%) теплопроводность, это позволяет уменьшить градиент температур вокруг топливной таблетки, уменьшить термическую напряженность топлива и продлить его работу в реакторе. Но при использовании стандартной ячейки легководного реактора некоторые коэффициенты реактивности в конце работы топлива принимают положительное значение. Данная проблема решается подбором отношения шага решетки к диаметру топливной таблетки. Расчеты проводились с помощью программного комплекса SCALE 5. А.Е.КОНДРУШИН^ Обнинский государственный технический университет атомной энергетики.АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ПЕРСОНАЛА ПО СТАТИСТИКЕИНЦИДЕНТОВ НА АЭС РФ Проведен анализ надежности персонала по статистики инцидентов на АЭС РФ. Получено, что время между инцидентами подчиняется распределению Вейбулла. Предложена математическая модель обосновывающая возникновение данного распределения. Предлагается рассматривать плотность распределения Вейбулла как плотность распределения расстояния от произвольной точки до ближайшей к ней в пуассоновских ансамблей в n-мерном фазовом пространстве. Проведена оценка интенсивности отказов при последующей эксплуатации АЭС. И.В. ШАМАНИН, А.В. ГОДОВЫХ, П.А. СЕЛЕЗНЕВ^ Томский политехнический университетРЕЗОНАНСНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ НЕЙТРОНОВ В ТОРИЙ-СОДЕРЖАЩИХ МНОГОСЛОЙНЫХ РАЗМНОЖАЮЩИХ СИСТЕМАХПриведены результаты численных экспериментов, определяющие границы области значений отношения Vзам/Vтоп (объем замедлителя/объем топлива), в которой наблюдается аномалия в ходе зависимости резонансного поглощения. Ее существование доказывает физические преимущества Th232 по сравнению с U238 при использовании в качестве воспроизводящего материала в составе ядерного топлива. Доказано существование ранее теоретически обнаруженной аномалии в зависимости резонансного поглощения в размножающей среде от отношения “объем замедлителя/объем топлива”, вызванной заменой сырьевого нуклида U238 на сырьевой нуклид Th232 . Приведены результаты, позволяющие определить материальные и геометрические параметры структуры размножающей среды, сочетание которых обеспечивает возможность создания тепловыделяющих элементов ядерных реакторов повышенной безопасности.О.В. МИТРОФАНОВА^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КРИЗИСА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ВИХРЕВОГО ДВИЖЕНИЯВыявлены общие закономерности кризисной перестройки вихревой структуры движущейся среды для различных кризисных явлений, обусловленные минимизацией диссипативных потерь в гидродинамических системах. Показано, что перестройку внутренней структуры потока можно связать с возникновением «кризиса» устойчивости реальной термодинамической системы. Рассмотрены условия критического перехода к винтовому характеру течения закрученного потока и кризисной перестройки полей давления и скорости в вязких и невязких течениях. Получены уравнения для скорости изменения спиральности в динамической жидкостной системе. Для удобства проведения инженерных расчетов уравнения представлены в размерном, безразмерном и критериальном виде. А.Б. КРУГЛОВ, В.Б. КРУГЛОВ, О.В. МИТРОФАНОВА,Л.С. КОКОРЕВ, П.П. ЕГОРЦОВ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ ГЕНЕРАЦИИ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ВИХРЕВЫХ СТРУКТУР ^ В ПОТОКАХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ Целью предпринимаемых исследований является решение проблемы повышения безопасности работы ЯЭУ с реакторными установками корпусного типа. Разрабатываемый экспериментальный стенд в сочетании с использованием акустических и оптических методов измерений предназначен для исследования механизмов генерации крупномасштабных вихрей в каналах сложной геометрии и вихревого эффекта. Стенд обеспечивает максимальный расход воды 12 м3/час и давление до 0,6 МПа, оснащен ультразвуковым расходомером, а также приборами измерения давления и температуры. Рабочий участок для визуализации вихревых структур выполнен из прозрачного материала, что позволяет проводить фотографирование и вести скоростную видеосъёмку.О.В. МИТРОФАНОВА, П.П. ЕГОРЦОВ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ИМПАКТНОЙ ЗАКРУЧЕННОЙ СТРУИДля определения условий возникновения критического режима истечения при натекании закрученного потока на преграду, сопровождающегося возникновением акустических колебаний и генерацией стоячего звукового поля, создана экспериментальная установка и разработан специальный метод измерений акустических параметров течения в сочетании с использованием способов визуализации вихревой структуры потока. Проведение экспериментальных исследований предпринято с целью создания адекватной физико-математической модели для описания процессов движения и тепломассообмена в импактных закрученных течениях, имеющих место в различных технических устройствах (камерах сгорания, коллекторных системах ядерных реакторов, газотурбинных двигателях, вихревых аппаратах различного назначения, циклонных камерах и т.д.), а также для предотвращения опасных эксплуатационных режимов, обусловленных возникновением резонансных эффектов. И.И. НОВИКОВ1, Л.С. КОКОРЕВ2, О.В. МИТРОФАНОВА2^ 1Институт металлургии и материаловедения им. Байкова (РАН)2Московский инженерно-физический институт (государственный университет)СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ВТОРОГО РОДАФазовый переход в молекулярном водороде из пара в ортофазу, связанный с переориентацией магнитных моментов ядер, обусловлен реальным существованием скрытых («молекулярных») магнитных полей, предсказанных П. Вейссом (1907) и Б.Л. Розингом (1892). Эти поля проистекают из существования кванта магнитного поля, предсказанного Ф. Лондоном (1950) и эквивалентного ему монополя П. Дирака (1931). Существование ортофазы Н2 имеет свойство ядерно-магнитного резонанса с тепловым возбуждением на скрытом магнитном поле – ЯМТР. Скрытость «молекулярного» магнитного поля обусловлена принципом Паули для термодинамически равновесных систем и раскрывается в магнитомеханических явлениях, вихревых течениях, процессах текучести, например, направленной термомеханической обработки тугоплавких металлов с электрическим нагревом (И.И. Новиков. Пути электротехнологии. Журнал «Знание-Сила», ноябрь 1986г.).И.И. НОВИКОВ1, Л.С. КОКОРЕВ2, О.В. МИТРОФАНОВА2^ 1Институт металлургии и материаловедения им. Байкова (РАН)2Московский инженерно-физический институт (государственный университет)ВИХРЕВОЙ МЕХАНИЗМ ДИССИПАЦИИ ЭНЕРГИИЗадача течения вязкой ньютоновской жидкости рассматривается с позиции баланса момента сил трения и внутренних моментов, создаваемых вихреисточниками Римана. Вследствие концентрации механического напряжения в центрах течения возбуждаются ориентированные кванты момента импульса, создающие вспышки звуковой или электромагнитной природы (фононы, фотоны). При высокой частоте возбуждения ядро жидкостного вихря замещается вращающимся паровым ядром, при этом возможно возникновение свечения перегретой паровой области . В процессах организованной текучести тугоплавких металлов с электрическим нагревом наблюдаются застывшие наноразмерные капилляры. Возбуждение двухфазных наноразмерных вихрей объясняет явления текучести, структурных фазовых переходов, существование центров кипения, кавитации и др.Д.В. КУЗНЕЦОВ, А.В. БЕЗНОСОВ, О.О. НОВОЖИЛОВА^ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. АлексееваИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ВВОДА ВОДЫ, ПАРА В ПОТОК СВИНЦОВОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯВ реакторных установках с ТЖМТ в качестве альтернативы традиционной схеме рассматриваются схемы с заменой поверхностных парогенераторов на прямоконтактные. Целью экспериментов являлось сравнение эффективности различных вариантов устройств ввода воды. За основные критерии эффективности принимались минимизация размеров вводимой водопаровой среды и минимизация разницы между температурами свинцового теплоносителя и генерируемого пара. Результаты работы рекомендуется использовать при анализе применимости концепции прямоконтактных парогенераторов ТЖМТ – вода, пар; при анализе аварийной ситуации «межконтурная неплотность парогенератора» в контурах с традиционными парогенераторами, при создании устройств по технологии тяжелого теплоносителя, осуществляющих ввод газопаровых смесей, воды, пара в поток свинцового или свинец-висмутового теплоносителей. О.О. НОВОЖИЛОВА, А.В. БЕЗНОСОВ, М.В. ЯРМОНОВ^ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. АлексееваХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛООБМЕНА НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО КОНТУРА, ВКЛЮЧАЯ ПОЛЯ ТЕМПЕРАТУР И СКОРОСТЕЙ В ПОТОКЕ СВИНЦОВОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ПРИ КОНТРОЛЕ СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСИ КИСЛОРОДАНастоящие испытания отличались от проведенных ранее тем, что при контролируемом и управляемом изменении состояния и состава примесей в теплоносителе и в контуре измерения характеристик теплообмена в участках нагрева и охлаждения производились одновременно. Цель проведенной работы – получение обоснованных расчетных формул для инженерных расчетов поверхностей теплообмена. Поля скоростей определялись специально сконструированным устройством для измерения локальной скорости жидкого металла. Проведенные исследования позволяют оценивать характеристики теплообмена ТЖМТ от наличия, содержания и состояния примесей в пристенной области и в потоке теплоносителя. С.Ю. САВИНОВ, А.В. БЕЗНОСОВ, М.А. АНТОНЕНКОВ^ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. АлексееваСОВМЕЩЕННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МГД-СОПРОТИВЛЕНИЯ И ТЕПЛООБМЕНА, ВКЛЮЧАЯ ПОЛЯ СКОРОСТЕЙ В ПОТОКЕ ТЖМТ В ПОПЕРЕЧНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕЦелью данной работы является определение оптимальных характеристик оксидных электроизолирующих покрытий (ЭИП), при которых происходит заметное снижение величины гидравлического сопротивления при малом ухудшении характеристик теплообмена при течении ТЖМТ в канале круглого сечения в поперечном магнитном поле, а также исследование поля скорости в канале круглого сечения. Оксидные ЭИП оказывают значительное влияние на характеристики теплообмена и величину гидравлического сопротивления канала, на поле скорости при течении эвтектики в поперечном магнитном поле. Варьирование характеристик ЭИП приводит к изменению степени влияния поперечного магнитного поля на характеристики теплообмена и поля скоростей.М.В. ЯРМОНОВ, А.В. БЕЗНОСОВ, С.Ю. САВИНОВ^ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. АлексееваИССЛЕДОВАНИЯ ПРЯМОКОНТАКТНОГО ТЕПЛООБМЕНА СВИНЦОВЫЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ – ВОДА, ПАРВ контурах со свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителями прямоконтактный теплообмен может осуществляться в двухконтурных реакторных установках при аварийной ситуации «межконтурная неплотность парогенератора». Одним из определяющих критериев прямоконтактного теплообмена является размер образований воды, пара, вводимых в жидкий металл. Работы включали расчетно-теоретические исследования теплообмена от поверхности жидкого металла к испаряющейся капле воды и экспериментальные исследования. Результаты исследований рекомендуются для использования при анализе целесообразности реализации концепции прямоконтактных парогенераторов тяжелый жидкометаллический теплоноситель – вода, пар, а также при анализе аварии «межконтурная неплотность парогенератора».М.А. АНТОНЕНКОВ, А.В. БЕЗНОСОВ, Д.В. КУЗНЕЦОВ^ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. АлексееваЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОНСТРУКЦИЙ В СРЕДЕ ТЖМТЦелью настоящей работы является разработка рекомендаций по конструктивному исполнению и оптимальным условиям эксплуатации контактных элементов механизмов, работающих в среде высокотемпературных ТЖМТ (подшипниковых опор скольжения, зубчатых зацеплений и др.). Понимание специфики фрикционных процессов в узлах механизмов работающих в условиях контуров с высокотемпературными ТЖМТ позволит получить оптимальные технико-экономические показатели ЯЭУ. Исследовались характеристики процессов изнашивания стальных и чугунных подшипниковых опор скольжения различных типов вертикальных валов (насосов и зацеплений) работающих в среде ТЖМТ при температуре до 510 ºC, содержании термодинамически активного кислорода в расплаве от 10-4 до 100 и при наличии твердой фазы оксидов теплоносителя. А.В. БЕЗНОСОВ, Т.А. БОКОВА, П.А. БОКОВ, М.C. КУСТОВ^ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. АлексееваМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ВВОДА ГАЗОВОЙ СМЕСИ В ТЖМТНеобходимым условием длительной безопасной работы контура с ТЖМТ является проведение периодических обработок контура восстановительными газовыми смесями для очистки теплоносителя и поверхностей контура от его оксидов путем их восстановления с образованием чистого металла и паров воды. Это устройство должно вводиться в состав свинцового или свинец-висмутового контура РУ. Цель данной работы состояла в создании такого устройства и его испытаний на водяном и свинцовом теплоносителях. При проведении испытаний предполагается проведения исследований с подачей в газовую полость массообменника не только водорода, но и кислорода, что в случае получения положительных результатов, следует рассматривать как достоинство предлагаемой конструкции. А.С. КОРСУН^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)Свойства тензора сопротивления при обтекании потоком жидкости стержневых структурКоэффициент, связывающий силу сопротивления со скоростью жидкости обтекающей стержневую структуру, является тензорной величиной. Возможный вид тензора установлен, используя теорию матричных полиномов. Особенностью тензора является то, что главные компоненты тензора зависят от угла, под которым обтекается сборка стержней. Этот факт подтвержден экспериментальными измерениями. Согласно анализу это возможно только при нелинейной зависимости сопротивления от скорости потока. Установлено с использованием второго начала термодинамики, что для главных компонент тензора допустимо принимать отрицательные значения. Определены пределы отрицательных значений в зависимости от угла обтекания. При независимости тензора сопротивления от угла обтекания главные компоненты должны быть положительными.А.С. Корсун, Ю.А. Маслов, И.Г. Меринов, В.С. Харитонов^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)ЦИРКУЛЯЦИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ТВСС ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМИ РЕШЕТКАМИ В РЕАКТОРЕ ВВЭРВ настоящее время является актуальной задача повышения тепловой мощности реакторной установки. Для этой цели разрабатываются новые конструкции тепловыделяющих сборок (ТВС), в которых могут использоваться решетки, предназначенные для перемешивания теплоносителя в пределах активной зоны. В данной работе проведено расчетное моделирование гидродинамических характеристик одной из предложенных конструкций ТВС с перемешивающей решеткой секторного типа. Приводятся результаты расчетов затухания закрутки потока теплоносителя по длине канала и по воздействию закрутки на уменьшение неравномерности температур на выходе из ТВС. Расчеты проводились с учетом зависимости компонент тензора сопротивления от угла обтекания. Полученные результаты будут учтены при выборе варианта конструкции перемешивающей решетки. М.П. Никитенко, С.Б. Рыжов, В.А. Мохов,А.Е. Четвериков, Ю.А. Аникеев, В.М. Махин,А.Н. Чуркин, С.В. Шмелев ^ ОАО Опытное конструкторское бюро «Гидропресс», ПодольскКОРПУСНЫЕ РЕАКТОРЫ СО СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА. КОНСТРУКТОРСКИЕ И СХЕМНО-РЕЖИМНЫЕ ПРОРАБОТКИ РУ 4-ГО ПОКОЛЕНИЯ ВВЭР-СКДВ докладе приведены сведения по параметрам и конструкции инновационного корпусного водоохлаждаемого реактора ВВЭР-СКД и схемным решениям по блоку с ВВЭР-СКД, при реализации которых могут быть достигнуты целевые показатели, предъявляемые к ЯЭУ нового поколения. Основные параметры теплоносителя: - температура на входе в активную зону – 290 ºС; - температура на выходе из активной зоны – 540 ºС; - давление на выходе из активной зоны – 24 МПа.А.Н. ЧУРКИН1, В.А. МОХОВ1И.Д. РЯБОВ2, В.С. ХАРИТОНОВ2^ 1ОАО Опытное конструкторское бюро «Гидропресс», Подольск2Московский инженерно-физический институт (государственный университет)Методика расчета процессов тепло-массопереноса в ТВС ВВЭР при кипении теплоносителя в струеВ докладе представлена методика расчета процессов тепло-массопереноса для определения локальных параметров теплоносителя, условий теплообмена, запаса до кризиса теплоотдачи и температуры конструкционных элементов в ТВС ВВЭР для АЭС-2006. Рассматриваются только стационарные режимы нормальной эксплуатации. Предлагаемая методика позволяет учесть наличие в ТВС перемешивающих решеток и кипение теплоносителя в струе наиболее теплонапряженной ТВС. Данная методика расчета основана на широко используемой в инженерных расчетах поканальной (поячейковой) методике. П.В. Ягов, А.Н. Чуркин, И.Г. Щекин^ ОАО Опытное конструкторское бюро «Гидропресс», ПодольскИспытания программы ТЕМПА-СК: Моделирование течения теплоносителя в каналахПрограмма ТЕМПА-СК предназначена для исследования стационарных и нестационарных процессов тепломассопереноса в тепловыделяющих сборках реакторов с водой сверхкритического давления, в том числе при наличии значительных локальных неоднородностей. Испытания программы включали проверку выполнения законов сохранения, сравнение результатов расчетов с аналитическими решениями задач и экспериментальными данными, а также исследование влияния на результаты расчетов исходных данных. В работе представлено описание программы ТЕМПА-СК. Приведены описания тестовых задач, данные экспериментов и результаты расчетов по программе.В.М. Махин^ ОАО Опытное конструкторское бюро «Гидропресс», ПодольскТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ДИСПЕРСНОЙ КОМПОЗИЦИИ «ДИОКСИД УРАНА – АЛЮМИНИЙ»: ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ И РЕАКТОРНОГО ОБЛУЧЕНИЯНа основе расчетных исследований сделана попытка объяснения установленных в 70-е годы 20 века фактов резкого снижения теплопроводности дисперсной композиции «Диоксид урана – алюминий» при использовании мелких частиц диоксида урана (размер частиц матрицы более, чем в 4 раза больше размера частиц диоксида урана), а также результатов измерения теплопроводности данной композиции в условиях реакторного облучения. Показана возможность изменения теплопроводности в широком интервале выбором размера частиц. И.А. КРУГЛОВ, О.А. МИШУЛИНА, Б.Е. ШУМСКИЙ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ СТРУКТУРДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛЯ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ В АКТИВНОЙ ЗОНЕ ВВЭР-1000В работе предложена динамическая нейросетевая модель пространственного поля энерговыделения в активной зоне ВВЭР-1000. Модель состоит из группы взаимодействующих нейросетевых модулей, каждый из которых имеет определенное функциональное назначение. Модель позволяет на основании данных о положении органов регулирования системы управления и защиты воспроизвести динамику энерговыделения в отдельном узле активной зоны; группе узлов, в произвольной горизонтальной плоскости, а также построить аксиальные профили энерговыделения тепловыделяющих сборок. Погрешность разработанной нейроструктурной модели поля энерговыделения не превышает погрешности соответствующих измерительных приборов. Приводятся результаты обучения и тестирования нейросетевой модели. М.А. КАЛИШ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЯЭУ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ГАЛЁРКИНАРабота посвящена разработке новых подходов к моделированию теплогидравлики в одномерных комплексах (системах трубопроводов) Наиболее естественным методом для этого является метод Галеркина, поэтому в работе рассматривается применение этого метода на примере уравнения Бюргерса и уравнений изотермического течения сжимаемого газа в трубе. И.С. БЫКОВ, В.И. ДЕЕВ, К.В. КУЦЕНКО, А.А. ЛАВРУХИН, В.С. ХАРИТОНОВ^ Московский инженерно-физический институт (государственный университет)ТЕОРетическое и экспериментальное исследованиенестационарного кризиса кипения ВОДЫпри наличии начального тепловыдленияв нагревателеПроведено экспериментальное исследование и предложена методика расчета динамических характеристик нестационарного кризиса кипения насыщенной воды при быстром увеличении мощности тепловыделения в греющей стенке в зависимости от начального уровня тепловой нагрузки. Показано, что доля теплоотдающей поверхности, занятой паром д