Аналіз, моделі та діагностика кризових теплогідравлічних явищ в енергообладнанні АЕС - Автореферат

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ АВТОРЕФЕРАТ АНАЛІЗ, МОДЕЛІ ТА ДІАГНОСТИКА КРИЗОВИХ ТЕПЛОГІДРАВЛІЧНИХ ЯВИЩ В ЕНЕРГООБЛАДНАННІ АЕС Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Одеському національному політехнічному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий консультант - доктор технічних наук, професор Максимов Максим Віталійович, Одеський національний політехнічний університет, професор кафедри “Автоматизація теплоенергетичних процесів”, науковий керівник НДЛ “Атомспецавтоматика”. Автореферат розіслано 11. 04. 2007 р. Вчений секретар спеціалізованої Зайцев О.М. вченої ради Загальна характеристика роботи Актуальність теми. Сьогодні основним методом діагностики пошкоджень і аварійних режимів роботи обладнання АЕС є акустична діагностика, при цьому правильне трактування акустичних сигналів, що супроводжують ці режими, неможлива без розуміння особливостей того чи іншого явища, що діагностується. Одним з таких явищ, небезпечних для цілісності оболонок ТВЕЛ, є криза кипіння. Фізичні особливості кризи кипіння досліджуються досить давно і завдяки роботам Кутателадзе С.С., Борішанського В.М., Субботіна В.І., Дорощука В.Є., Толубінського В.І., Орнатського А.П., Смоліна В.І., Домашова Є.Д. та ін. мають загальноприйняте трактування. На цей час в ряді провідних наукових установ Росії і Канади на основі банку експериментальних даних проводяться роботи по складанню скелетних таблиць критичного теплового потоку (ВТИ-75, ИВТАН-80, AECL-86, ФЭИ-91). Також продовжують активно розвиватися питання діагностики, зокрема акустичного контролю кризи кипіння (Шараєвський І.Г., Несис Є.І., Дорофеєв Б.М. та ін.). При експериментальному дослідженні кризи кипіння на дроті були виявлені випадки незвичайної поведінки кривої кипіння, названої за виглядом S-подібною кривою кипіння (Orell А., 1967, Субботін В.І., 1987), які до цього часу не мають загальноприйнятого пояснення. У процесі вивчення особливостей кипіння в 1951-67 рр. рядом дослідників (Bergles А.Е., Кафенгауз Н.Л., Герлига В.А., Кічигин А.М., Кесова Л.О., Несіс Є.І., Дорофеєв Б.М., Yadigaroglu G. та інш.), часто незалежно один від одного, на експериментальних установках були виявлені високочастотні коливання тиску, що відзначаються великою амплітудою розмаху коливань. Нині зявилися теоретичні дослідження, щодо прогнозів появи ТАК в активній зоні ВВЕР-1000, однак, експериментально така можливість не підтверджена, тому діагностика і прогнозування цього явища вбачається актуальним і важливим для безпеки АЕС завданням. Незважаючи на активне вивчення ТАК, в цей час не існує загальноприйнятої теорії появи високочастотних коливань в каналах, що обігріваються (Кафенгауз Н.Л. та ін., 1966-68; Несис Є.І. та ін., 1973-90; Герліга В.А. та ін., 1968-92). Тому розробка теоретичних і фізичних моделей, які повязують акустичні і теплофізичні властивості кризових теплогідравлічних явищ, визначає основні завдання даної роботи. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до програми досліджень Міністерства освіти і науки України “Пріоритетні напрями розвитку науки і техніки на період до 2006 р.” (закон України № 2623-III від 11.07.2001р.) у напрямі “Нові технології в енергетиці, промисловості і агропромисловому комплексі” і згідно з темою: “Експериментальне дослідження впливу електронагріву на тепломасообмін і гідравліку каналів енергоустановок”, держрегістрація № 0102U002524, код 2201020 (фундаментальні дослідження); а також відповідно до роботи № 496-35 Исследование практических вопросов гидродинамики двухфазных потоков и их диагностика (НПО ЦКТІ, м. Ленінград, 06-12.1989); договірної роботи № 69-51(1252-135) “Виготовлення, постачання, монтаж, наладка і введення в дослідно-промислову експлуатацію обладнання контролю течії фланців верхнього блоку реакторної установки ВВЕР-1000 , (Запорізька АЕС, від 24.03.98 р.); договірної роботи № 3.9/160-98/1/174/13, держрегістрація № 0198U006024 “Експериментальне дослідження впливу масштабного і геометричного чинників на виникнення і розвиток термоакустичних коливань в каналах, що обігріваються” ( Адміністрація ядерного регулювання Мінекобезпеки України, м. Київ, від 20.05.98 р.); договірної роботи № №1374-135 “Розробка конструкторської документації і виготовлення пристрою для очищення котлової води від суспендованого шламу (КП “Одеські теплові мережі, м. Одеса, від 30.01.2002 р.). Мета і завдання дослідження: Метою роботи є встановлення і розширення відомостей про фізичні закономірності в кризових теплогідравлічних явищах в умовах дії електродинамічних сил, з урахуванням підвищеної стисливості двофазним потоків, для вдосконалення питань експлуатації і діагностики режимів роботи обладнання АЕС. теплогідравлічний двофазний потік Досягнення поставленої мети реалізується розв’язанням таких завдань: Виконати аналіз відомих досліджень термоакустичних коливань (ТАК) на предмет встановлення основних критеріїв, керуючих цим явищем. Встановити звязок теплогідравлічних характеристик двофазних і підкипаючих потоків з їх акустичними характеристикам