ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ: МЕХАНИКА
Механика жидкости, газа и плазмы
DOI.org/10.5281/zenodo.1196679
УДК 621.039.517.5
Е.В. Амосова, А.В. Шишкин
АМОСОВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА – к.ф.-м.н., доцент, e-mail: leb@iam.dvo.ru
ШИШКИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ – лаборант, e-mail: 12abcd21@mail.ru
Кафедра механики и математического моделирования Инженерной школы
Дальневосточный федеральный университет
Суханова ул., 8, Владивосток, 690091
Динамика теплообмена в наборе тепловыделяющих элементов ядерного реактора БОР-60
Аннотация: Приведен результат исследования теплообмена в ТВЭЛах топливной кассеты ядерного реактора БОР-60, представляющих собой кольцевой тепловыделяющий элемент с оболочкой в виде трёх концентрических колец, где на внутренней оболочке внутреннего кольца осуществлён теплоподвод. В обоих случаях между оболочками учитывается термическое напряжение. Тепловыделяющие сборки выполняются в виде пучка цилиндрических ТВЭЛов, расположенных в вершинах правильного треугольника. Неравномерное распределение стержней в активной зоне ядерного реактора формирует неравномерности полей температур. Разработан метод расчета процесса теплообмена с учётом эффектов нестационарности, а также влияния термического сопротивления между оболочками и внешнего неоднородного температурного поля. Полученные результаты расчёта используются для оценки допустимого уровня температур в материалах защитной оболочки.
Ключевые слова: теплопроводность, численный расчет, термическое сопротивление.
Amosova E., Shishkin A.
ELENA AMOSOVA, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Assistant Professor, e-mail: el_amosova@mail.ru
ALEXANDER SHISHKIN, Laboratory Assistant, e-mail: 12abcd21@mail.ru
Department of Mechanics and Mathematical Modelling, School of Engineering
Far Eastern Federal University
8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690091
Dynamics of heat exchange in the set of fuel elements of the nuclear reactor BOR-60
Abstract: The article presents the results of the study of heat exchange in the TVELs of the fuel cassette of the nuclear reactor BOR-60. They are an annular fuel element with the shell in the form of three concentric rings, where a heat supply is provided in the inner shell of the inner ring. In both cases, the thermal stress between the shells is taken into consideration. The fuel assemblies are carried out in the form of a bundle of cylindrical fuel elements located at the apexes of a regular triangle. The uneven distribution of fuel rods in the core of the nuclear reactor evolves the irregularity of temperature fields. A method has been developed to calculate the heat exchange process taking into account the effects of non-stationary as well as the influence of the thermal resistance between the shells and the external irregularity of the temperature field. The results of the calculation are used to estimate the permissible temperature level in containment materials.
Key words: fuel element, thermal conductivity, numerical calculation, thermal resistance.
