Актуальные проблемы теплофизики легководных реакторов нового поколения: результаты комплексных исследований
Представлены и проанализированы результаты первоочередных теплофизических исследований в обоснование характеристик и безопасности водоохлаждаемых реакторов, включая повышение технико-экономических характеристик ядерного топлива, проектные решения пассивной безопасности, устойчивости работы воздушных теплообменников системы пассивного отвода тепла (СПОТ) при экстремальных метеорологических условиях. Показано, что уровень критической мощности тепловыделяющих сборок (ТВС) зависит как от типа, количества дистанционирующих (ДР) и перемешивающих решеток, так и от места возникновения кризиса теплообмена. Критические тепловые потоки при снижении расхода теплоносителя на 4% в нестационарных режимах выше, чем в стационарных режимах, при тех же параметрах потока. Приведена информация о модернизированной базе оцененных экспериментальных данных по критическим тепловым потокам в ТВС новых конструкций. Представлены данные по изменению давления в основных элементах стенда РУ-ЗО (с моделями реакторной установки и защитной оболочкой) в эксперименте с моделированием аварии с разрывом главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) на входе в реактор (сценарий 1) и снижением конденсационной мощности модели парогенератора (ПГ) на стенде (сценарий 2). Установлено, что уменьшение конденсационной мощности ПГ составляет примерно 30% мощности на начало возникновения конденсационного режима в ПГ при авариях по обоим сценариям. Однако оставшийся уровень мощности достаточен для обеспечения надежного охлаждения активной зоны реактора ВВЭР-1200 в течение не менее 24 ч при совместной работе систем гидроемкостей второй ступени (ГЕ-2) и СПОТ. Экспериментальные исследования внешних аэродинамических характеристик главного здания Нововоронежской АЭС-2 (НВАЭС-2) по обеспечению независимости работы СПОТ от ветровой нагрузки показали, что экстремальные метеорологические условия, включая ураганные ветры, пылевые бури, могут проявиться в снижении мощности части воздушных теплообменников СПОТ. Указаны работы, выполненные в обоснование проекта ядерной энергетической установки (ЯЭУ) электрической мощностью 1700 МВт с водяным теплоносителем при сверхкритических параметрах и экспериментального реактора ВВЭР-СКД-30 тепловой мощностью 30 МВт. Перечислены проблемы, которые необходимо решить при проведении дальнейших теплофизических исследований реакторов с водяным теплоносителем сверхкритических параметров.