HEAT TRANSFER OF SUPERCRITICAL PRESSURE WATER IN THE CHANNEL WITH HEATED RODS IN UNSTEADY REGIME WITH CHANGE OF POWER

Authors

  • Olena Oleksandrivna Kondratieva Інститут технічної теплофізики НАН України, Ukraine
  • Yliana Yuriivna Kovetska Інститут технічної теплофізики НАН України, Ukraine
  • Oleksandr Viktorovych Kravchuk Інститут технічної теплофізики НАН України, Ukraine
  • Oleksii Ivanovych Skitsko Інститут технічної теплофізики НАН України, Ukraine
  • Tetiana Viktorivna Sorokina Інститут технічної теплофізики НАН України, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2016.85901

Keywords:

nuclear reactor, heat transfer, heat emitting assembly, supercritical pressure of coolant

Abstract

Numerical simulation of heat of supercritical pressure water flow in fuel assembly with seven fuel elements and a central unheated rod with changing thermal power was carried. The conditions of deteriorated heat transfer were analyzed. Regime of degraded heat transfer occurs locally in the central cells of the fuel assembly between heated fuel elements after reaching the critical temperature of coolant. In these cells sharp increase of temperature of walls of heat emitting elements and a strong azimuthally non-uniformity of the heat transfer coefficient were observed.

References

Pioro I., Kirillov P. Generation IY Nuclear Reactors as a Basis for Future Electricity Production in the World / http://www.formatex.info/energymaterialbook/book/. − 2013. − p.818 − 830

Кириллов П.Л. Водоохлаждаемые реакторы на воде сверхкритических параметров// Теплоэнергетика. –2008. –№5. –С.2–5.

Cao L., Oka Y., Ishiwatari Y., Shang Z. Core Design and Subchannel Analysis of a Superfast Reactor// Journal of Nuclear Science and Technology. –2008. –v.45, № 2. – P.138–148

Власенко Н.И., Годун О.В., Кирьянчук В.Н. Сравнительная оценка инновационных вариантов открытого ядерно-топливного цикла в Украине//Ядерна та радіаційна безпека. –2014. –3(63). –С.10–13

Грабежная В.А., Кириллов П.Л. Теплообмен при сверхкритических давлениях и границы ухудшения теплообмена// Теплоэнергетика.–2006. –№4. –С.46–51.

Yang X., Su G.H., Tian W, Wang J., Qiu S. Numerical study on flow and heat transfer characteristics in the rod bundle channels under super critical pressure condition// Annals of Nuclear Energy. – 2010. –37. –p.1723–1734

Gu Y.Y., Cheng X., Yang Y.H. CFD analysis of thermal – hydraulic behavior of supercritical water in sub –channels// Nucl. Eng. Des. . – 2010. –240(2). –p.364–374

Разумовский В.Г. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление гладких каналов при турбулентном течении воды сверхкритического давления// Диссертация канд. техн. наук. –1984. –222 с

Петухов Б.С., Курганов В.А., Анкудинов В.Б. Теплообмен и гидравлическое сопротивление в трубах при турбулентном течении жидкости околокритических параметров состояния//ТВТ. –1983. –т.21, №1. –С.92–100

Курганов В.А. Теплообмен в трубах при сверхкритических давлениях теплоносителя : некоторые итоги научного исследования // Труды РНКТ-4. – 2006. –т.1. –С.74–83

Алексеев Г.В., Силин В.А., Смирнов А.М., Субботин В.И. Исследование температурных режимов стенки трубы при теплосъеме водой сверхкритического давления// ТВТ.– 1976. –т.14, №4. –С.769–774

Ведь О.В., Петренко В.Е., Антипова М.Л., Альпер Г.А. Влияние параметров состояния на свойства сверхкритической воды. Компьютерное моделирование структуры и динамики сетки водородных связей// Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика. –2007. –т.2, №2. –С.55–68

Силин В.А., Семченков Ю.М., Алексеев П.Н., Митькин В.В. Исследование теплообмена и гидравлического сопротивления при течении воды сверхкритических параметров применительно к реакторным установкам// Атомная энергия. –2010. –т.108, №6. –С.340–347

Габараев Б.А., Смолин В.Н., Соловьев С.Л. Перспективное направление развития водоохлаждаемых реакторов АЭС в ХХ1 в. – использование сверхкритических параметров//Теплоэнергетика. –1984. – №9. – С.33–40

Смирнов В.П., Папандин М.В., Лонинов А.Я., Ванюкова Г.В., Афонин С.Ю. Применение CFD – кода к расчету теплообмена в реакторе со сверхкритическими параметрами.// Атомная энергия. –2011. –т.111, № 4.– С.196–201.

Yang X., Su G.H., Tian W, Wang J., Qiu S. Numerical study on flow and heat transfer characteristics in the rod bundle channels under super critical pressure condition// Annals of Nuclear Energy. – 2010. –37. –p.1723–1734

Авраменко А.А., Ковецкая М.М., Кондратьева Е.А., Тыринов А.И. Гидродинамика и теплообмен потока воды с сверхкритическими параметрами в вертикальной сборке тепловыделяющих элементов// Инженерно-физический журнал. –2013. –т.86, № 4. –С.760–767

Авраменко А.А. Ренормгрупповой анализ нестационарной турбулентности // Доповіді НАН України. – 2007. – № 12. – С.88 – 93.

Авраменко А.А., Басок Б.И., Кузнецов А.В. Групповые методы в теплофизике. Киев:. Нукова думка. – 2003. – 483 с.

Александров А.А., Орлов К.А., Очков В.Ф. Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики. Москва:. Изд. дом МЭИ.- 2009

Published

2016-12-10

Issue

Section

TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT IN ENERGY