Интенсивное охлаждение модели стенки реактора при использовании водных растворов солей

Представлены результаты экспериментальных исследований интенсивного (кратковременного) охлаждения стального шара (d~20 мм), разогретого до температуры 1000 К, в емкости объемом 0,003 м³ с тремя видами хладагентов: водопроводная вода, морская вода с солесодержанием y_s~18 г/л, водный раствор NaCl с концентрацией У_NaCl~27 г/л. Процессы тепломассопереноса, протекающие на поверхности разогретого шара при контакте с жидкостью, анализировались с использованием средств высокоскоростной видеорегистрации. Выявлено, что при использовании в качестве охлаждающих жидкостей водных растворов солей на поверхности металлического шара отсутствует стадия пленочного кипения, что снижает времена охлаждения на 2-4 с по сравнению с водопроводной водой. Также показано, что минимальные времена установления теплового равновесия между стальным шаром и охлаждающей жидкостью соответствуют экспериментам с использованием водных растворов солей.

теплонагруженное оборудование, быстрый теплоотвод, жидкий хладагент, стальной шар, режим кипения, фазовое превращение, высокоскоростная видеорегистрация

1. Блинков В.Н., Мелихов В.И., Мелихов О.И., и др. Расчетно-экспериментальное исследование напорно-расходной характеристики эжектора для системы аварийного охлаждения активной зоны АЭС с ВВЭР // Фундаментальные исследования. 2012. № 11-5. С. 1172-1175.

2. Ищенко О.П., Королев А.В. Необходимость исследования проблемы охлаждения бассейна выдержки при отказе штатной системы охлаждения // Евразийский союз ученых. 2015. Т. 17, № 8-2. С. 79-83.

3. Безюков О.К., Жуков В.А., Жукова О.В. Обеспечение эффективности и надёжности жидкостных систем охлаждения энергетических установок и технологического оборудования // Вестник машиностроения. 2008. № 11. С. 25-27.

4. Автономова И.В., Мазурин Е.Б., Братусь А.В. Разработка технологической схемы компрессорной установки с рекуперацией теплоты. анализ и подбор конструкции промежуточного охладителя // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2011. № S. С. 78-97.

5. Гетман А.Ф., Кузьмичевский А.Ю. Вероятностный метод оценки ресурса конструкционных сталей оборудования и трубопроводов атомных электростанций // Тяжелое машиностроение. 2010. № 10. С. 31-34.

6. Орыщенко А.С., Горынин И.В., Леонов В.П., Счастливая И.А. Титановые сплавы для корпусов атомных реакторов малой и средней мощности // Вопросы материаловедения. 2014. Т. 78. № 2. С. 199-210.

7. Поплавский В.М., Багдасаров Ю.Е. Актуальные проблемы НИОКР перспективных быстрых натриевых реакторов // Атомная энергия. 2016. Т. 121, № 1. С. 10-15.

8. Авраменко А.А., Кондратьева Е.А., Ковецкая М.М., Тыринов А.И. Гидродинамика и теплообмен потока воды с сверхкритическими параметрами в вертикальной сборке тепловыделяющих элементов // Инженерно-физический журнал. 2013. Т. 86. № 4. С. 760-767.

9. Fu B.R., Ho Y.H., Ho M.X., Pan C. Quenching characteristics of a continuously-heated rod in natural sea water // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 95. Pp. 206-213.

10. Hsu S.H., Ho Y.H., Ho M.X., Wang J.C., Pan C. On the formation of vapor film during quenching in de-ionized water and elimination of film boiling during quenching in natural sea water // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015. Vol. 86. Pp. 65-71.

11. Dmitriyenko M.A., Nyashina G.S., Zhdanova A.O., Vysokomornaya O.V. Experimental investigation of droplet evaporation of water with ground admixtures while motion in a flame of liquid fuel // EPJ Web of Conferences. 2016. Vol. 110. Article number 01046.