ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................... 5
Глава 1. Современное состояние пассивных систем охлаждения реакторов в проектах зарубежных и отечественных АЭС ..................................................................................... 12
1.1 Пассивные системы охлаждения активной зоны зарубежных реакторов ..... 12
1.1.1 Реактор AP-1000 (США) ....................................................................................... 13
1.1.2 Реактор Hualong One (КНР) .................................................................................. 16
1.2 Пассивные системы охлаждения активной зоны отечественных реакторов . 19
1.2.1 Реактор ВВЭР-1000 (проект В-392) .................................................................... 19
1.2.2 Реактор ВВЭР-1200 (проекты В-392М и В-491) ............................................... 24
1.2.3 Реактор ВВЭР-ТОИ (В-510) ................................................................................. 31
1.3 Анализ факторов, ограничивающих длительность автономного функционирования существующих пассивных систем безопасности реакторов с водой под давлением ................................................................................................. 34
1.4 Перспективные способы продления длительности функционирования пассивных систем безопасности реакторов ВВЭР ................................................. 36
1.4.1 Процессы теплообмена при конденсации парогазовой смеси внутри воздухоохлаждаемых вертикальных трубок ............................................................... 39
1.4.2 Процессы теплообмена при контактной конденсации пара из парогазовой смеси на свободно падающей струе жидкости в теплообменнике смешивающего типа ..................................................................................................................................... 41
Выводы по главе 1 .................................................................................................................. 46
Глава 2. Экспериментальное оборудование и методика проведения экспериментов 48
2.1 Рабочий участок «Устройство удаления газов» ............................................... 48
2.1.1 Технические характеристики стенда с рабочим участком УУГ .................... 48
2.1.2 Контрольно-измерительные приборы ............................................................... 52
2.1.3 Методика проведения экспериментов ................................................................ 57
2.2 Рабочий участок «Конденсация на струях» ......................................................... 60
2.2.1 Описание экспериментальной установки с рабочим участком КНС ............ 60
2.2.2 Контрольно-измерительные приборы ................................................................ 62
2.2.3 Методика проведения экспериментов ............................................................... 63
2.3 Оценка погрешностей измерения основных параметров экспериментов ...... 65
Выводы по главе 2 ................................................................................................................. 70
Глава 3. Экспериментальное исследование влияния неконденсирующихся газов на работу воздухоохлаждаемого оребренного теплообменника устройства удаления газов .......................................................................................................................................... 71
3.1 Исследование влияния вида поверхности теплообмена на эффективность работы устройства удаления неконденсирующихся газов .................................... 72
3.2 Оценка влияния состава парогазовой смеси на конденсационную мощность модели теплообменника-конденсатора.................................................................... 82
3.3 Влияние отвода парогазовой смеси из теплообменника УУГ в межоболочечное пространство на длительность и эффективность его работы .. 88
Выводы по главе 3 .................................................................................................................. 92
Глава 4. Экспериментальное исследование влияния контактной конденсации пара из парогазовой смеси на свободно падающей струе жидкости на работу пассивных систем безопасности ВВЭР................................................................................................... 94
4.1 Гидродинамические испытания .......................................................................... 95
4.2 Определение интенсивности конденсации «чистого» пара на свободно падающей струе недогретой жидкости .................................................................... 96
4.3 Исследование влияния состава и параметров парогазовой смеси на теплообмен при контактной конденсации ................................................................................... 100
4.4 Оценка воздействия температуры жидкости, истекающей в паровой объем, на процессы теплообмена при конденсации .............................................................. 107
4.5 Расчетная оценка температуры прогрева истекающей струи жидкости в паровой объем имитатора гидроемкости второй ступени ................................... 110
4.6 Определение эффективного коэффициента теплоотдачи при контактной конденсации пара из парогазовой смеси на струе жидкости .............................. 114
Выводы по главе 4 ................................................................................................................ 118
Глава 5. Использование экспериментальных данных по исследованию процесса конденсации пара в присутствии неконденсирующихся газов для оценки длительности работы пассивных систем безопасности АЭС с ВВЭР ........................ 119
5.1 Предложения по оптимизации характеристик устройства удаления газов из парогенератора ВВЭР .............................................................................................. 119
5.1.1 Оценка необходимой конденсационной мощности теплообменников-конденсаторов УУГ для реальной реакторной установки ...................................... 121
5.1.2 Анализ результатов экспериментов для использования при проектировании пассивной системы безопасности для реакторной установки ............................... 125
5.1.3 Влияние сдувки парогазовой смеси из УУГ на эффективность работы системы пассивной фильтрации ................................................................................. 128
5.2 Определение характеристик системы удаления неконденсирующихся газов из парогенератора при впрыске воды в паровой объём гидроемкостей второй ступени ...................................................................................................................... 131
5.2.1 Оценка необходимого запаса теплоносителя для осуществления отвода ПГС в объём ГЕ-2 конденсационным методом ................................................................. 132
5.2.2 Расчёт процесса конденсации «чистого» пара на сплошной струе воды ... 133
5.2.3 Расчет процесса конденсации пара на сплошной струе воды в присутствии неконденсируемых газов .............................................................................................. 138
5.2.4 Общий запас жидкости для конденсации пара, поступающего с парогазовой смесью в гидроемкости ГЕ-2 ....................................................................................... 143
Выводы по главе 5 ................................................................................................................ 144
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................... 146
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................... 149
