Способ экспериментального определения статических и динамических полей температур в узлах активной зоны реактора

(504 С 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТ АВТОРСКОМ В,К.Пышин ьство СССР/10, 1974,р, Жидкометал"М.: Атомиздродинамика ергетических1975,чес в А.В. и дрТеплогидравт ТВС быстрых реакторо ллическим охлаждением, здат, 1985, с. 128-129. и счеета с жидк Энер(54) СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХПОЛЕЙ ТЕМПЕРАТУР В УЗЛАХ АКТИВНОЙЗОНЫ РЕАКТОРА(57) Изобретение относится к исследованиям тепловых режимов активных зонядерных реакторов. Целью изобрете"ния является повышение точностиределения температур при расположтепловыделяющих элементов в актив опенииной,801 356852 зоне с относительным шагом не менее 1,1. Способ экспериментального определения статических и динамических полей температур в узлах активной зоны реактора заключается в следующем, В лабораторную модель узла активной зоны помещают реальные тепловыделяющие элементы или их макеты и один сменный нагревательный элемент, который помещают на место одного из реальных твэлов или макетов, замеряют при работающем нагревательном элементе температуры в исследуемых точках, а затем помещают нагревательный элемент поочередно на место одного из твэлов, каждыйраз проводя замерыв исследуемых точках. При этом нагревательный элемент выполняют.с учетом приближенного теплового подобия с замещаемым им твэлом в любом месте мо- %ввю делируемого узла активной эоны реактора по условию (1, ) = сменный на" грев. эл-т (Е) твэл при К = Ыеш, где 5 - параметр приближенного тепМолового подобия тепловыделяющего эле" мента (нагреват. элемент)ф К- номер основной гармоники в распределении температуры по периметру поверхности работающего сменного нагревательного элемента.(,)сменныйнагревательныйэлемент твэл Изобретение относится к исследона-,нию тепловых режимов активных эонядерных реакторов,Целью изобретения является повыше 5ние точности определения температурпри расположении тепловыделяющих элементов в активной зоне с относительным шагом не менее 1,1.Сущность изобретения состоит в 10следующем,В лабораторную модель узла активной зоны реактора, изготовленную ссоблюдением условий подобия, помещаютреальные тепловыделяющие элементы 15(твэлы) или их макеты, выполненныепо условиям подобия, и один сменныйнагревательный элемент, который помещают на место одного иэ реальныхтвэлов или макетон, замеряют при ра Оботающем нагревательном элементе темгде , - параметр приближенного теплового подобия тепловыделяющего элемента (твэла нафгревательного элемента ит,п,) ,К - номер основной гармоники вораспределении температурыпо периметру поверхности работающего сменного нагрева- З 5тельного элемента.Таким образом, для замещения твэлав любом месте моделируемого узла ак-тивной эоны реактора выполняют набор40сменных нагревательных элементов.удовлетворяющих условию (1), при всехполучающихся значениях К ,Параметрхарактеризует угловойко.переток тепла в твэле и может рассматриваться как безразмерный эффек"тинный углоной коэффициент теплопроводности твэла. Параметр , входитв известное соотношение, описывающеераспределение плотности , тепловогопотока по периметру цилиндрического50 твэла.МЯЙ = 1 - 3: КГаксовКк,к,ъ,кпри соответствующем распределении 55 неравномерности температуры по периметруТ - ТасонК 4,К,К пературы в исследуемых точках, а затем помещают нагревательный элементпоочередно на место одного из твэловили макетов, каждый раз пронодя замеры в исследуемых точках, и после того, как проведены замеры при поочередном замещении на 1 ревательным элементом твэлов или макетон, которыевлияют на температурное поле в исследуемых точках, суммируют найденныетемпературы, получая искомую температуру, соответствующую условиям совместной работы всех замещаемых твэлов модели,При этом нагревательный элемент выполняют с учетом приближенного теплового подобия с замещаемым им твэлом в любом месте моделируемого узла активной зоны реактора по условию где К - номер основной гармоникиораспределения.Параметр Г, есть Функция следующихвеличин:Е= Е(ВИ з, "; ф;эКо)где К. - внутренний радиус -го слоя1тепловьделяющего элемента,К - наружный радиус оболочкиЮтепловыделяющего элемента,- соответственно коэффициентытенлопронодности 1-го слояэлемента и охлаждающего теплоносителя,ф. - термическое сопротивление1между 1-ым и (1+1)-ым слоями элемента.Параметр Г определяется следующим образом.В лабораторную модель узла активной зоны помещают реальные твэлы и один нагревательный элемент на место одного из твэлов, замеряют при работающем нагревательном элементе температуру его поверхности и затеи нагревательный элемент поочередно устананливают на место других твэлов, влияющих на температурное поле н исследуемых точках и занимающих разные по условиям охлаждения места в активной зоне (центральное, боковое, угловое и т.д,), проводя при каждой очередной установке нагревательного эле52 Формула изобретения сменный о тВ 1 лнагреьательньшэлемент параметр приближенного теплового выделяющего элементаф номер основной гармоники в распределении температуры по периметру работающего сменного нагревательного элемента,где Е40Ко Составитель К.Купалов Техред М,Моргентал Корректор М.Шароши Редактор Т.Лошкарева Тираж 395 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская .наб., д, 4/5Заказ 3402 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная4 3 13568мента измерение температуры ело поверхности.Затем по экспериментально полученным распределениям температур по периметру нагревательного элемента для5разных местонахождений его в моделиопределяют с помощью известных математических приемов номера основныхгармоник Ко в этих распределениях,Полученные номера основных гармоник К, для нагревательного элементаодинаковы с номерами К, для замещаемых им твэлов, так как номер К определяется условиями охлаждения, которые для нагревательного элемента, изамещаемого им твэла одинаковы, По, соответствующей известной формулерассчитывают значение параметра Е,утвэла при разных Его местонахождениях 2в модели активной зоны,Известные способы, основанные натеории приближенного теплового моделирования (по параметру Е,), обеспечивают достаточную точность экспериментального определения температуртепловыделяющих сборок (ТВС) с твэлами одинаковой мощности, где распределение температур по периметру твэласодержит одну основную гармонику, 30Однако в ТВС распределение температуры по периметру твэла из-за неодинаковой мощности окружающих твэлов может содержать не одну, а две гармоники, которые по . своему вкладу явля 35ются основными.В предлагаемом способе в отличиеот известных принцип приближенноготеплового моделирования используетсясовместно с методом суперпозиции,согласно которому температурное полетвэла ТВС находится путем суммирования температурных полей, полученныхот тепловыделения каждого из твэловТВС в отдельности, при отсутствии тепловыделения у остальных. Н реэуль"тате этого распределение температурь 1по периметру нагревательного элементамодели не зависит от распределениятепловой мощности между твэлами моделируемой ТВС и, будучи обусловленогеометрией расположения окружающихтвэлов, точно описывается одной основной гармоникой, которая одинаковас основной гармоникой распределенияу замещаемого им твэла в силу равенства у них параметра Е Поэтомупредлагаемый способ обеспечивает достаточную точность экспериментальныхрезультатов в случаях, когда из-занеодинаковой мощности твэлов ТВС рас"пределение температуры по периметрутвэлов не может быть точно описаноодной гармоникой. Способ экспериментального определения статических и динамических по-. лей температур в узлах активной эоны реактора по авт, св. У 231026, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения температур при расположении тепловыделяющих элементов в активной зоне с относительным шагом не менее 1,1, сменный нагревательный элемент выполняют таким образом, чтобы