Intensive cooling of the reactor wall model when using water soluble solutions
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-5-6-41-50
Abstract
The paper reports experimental results on the intensive (fast) cooling of 20 mm steel ball heated to 1000 K when immersing in different coolants in 0.003 m3 glass vessel: tap water, seawater with salt concentration y of about 18 g/l, water solution of NaCl with y~27 g/l. By using the high-speed video recording, we study heat and mass transfer on a surface of the heated ball during the cooling. Experiments allow us to conclude that the film boiling on a surface of the metallic ball is almost excluded when using water solutions of salt as coolants. As a result, a cooling time decreases by 2-4 s as compared to the tap water. In addition, when using water solutions of salt, the temperature balance between steel ball and coolant is reached during a minimum time versus the tap water and seawater.
About the Authors
O. V. Vysokomornaya
National Research Tomsk Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
M. V. Piskunov
National Research Tomsk Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
A. O. Oparin
National Research Tomsk Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
A. P. Vergun
National Research Tomsk Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
References
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.
Review
For citations:
Vysokomornaya O.V., Piskunov M.V., Oparin A.O., Vergun A.P. Intensive cooling of the reactor wall model when using water soluble solutions. Power engineering: research, equipment, technology. 2017;19(5-6):41-50. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-5-6-41-50
Views:
374
Email this article 