«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Экспериментальная база

важнейший компонент развития науки, разработки инновационных технологий, обеспечения национальной безопасности.

Стенд СТФ (Фреоновый теплофизический стенд)

Предназначен для проведения исследований необходимых для обоснования перспективных видов топлива, оптимизации конструкций ТВС.

Основные исследования на фреоновом стенде:

  • обоснование перспективных видов топлива, оптимизация конструкций ТВС;
  • интенсификация теплосъема, перемешивания теплоносителя в поперечном сечении;
  • измерение локальных параметров потока;
  • исследование механизма кризиса и процессов в 2-х фазных потоках;
  • разработка замыкающих соотношений и корреляций.

Спецификация стэнда

Теплоноситель Фреон-12
Давление, МПа до 5,0 (эквивалентно до 25 МПа для воды)
Температура,°C до 250 (˜700 °C для воды)
Расход теплоносителя, м3 до 40
Напор насоса, МПа 1,0+1,0
Мощность моделей, кВт до 540 кВт (эквивалентно до 8 МВт для воды)
Высота моделей, м до 8
Система сбора данных, каналов 256

Выполненные работы

На стенде СТФ выполнены работы, связанные с разработкой и обоснованием новых видов топлива для РУ с водяным охлаждением:

  • оптимизация по диаметру направляющих каналов кассет ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200;
  • обоснование и оптимизация характеристик альтернативного топлива (ТВС-А, ТВСА-АЛЬФА) для ВВЭР-1000;
  • исследования теплообмена применительно к перспективным установкам на сверхкритическое давление;
  • исследования для обоснования российского варианта кассет для реакторов типа PWR;
  • исследования на моделях кассет для АЭС «ТЕМЕЛИН»;
  • с 2008 г. проводятся исследования по обоснованию ТВC АЭС-2006 (работы с конструкторскими организациями ОКБМ и Гидропресс);
  • большой комплекс работ по контрактам с зарубежными фирмами США, Республики Корея, Аргентины.

Достоинства стенда

Основным достоинством стенда с фреоновым теплоносителем является:

  • существенное снижение финансовых затрат (в 4-5 раз) на энергоснабжение: необходимые мощности в 7-8 раз ниже, чем в опытах с водой;
  • весьма низкими являются и рабочие температуры (до 80-100 °С).

Низкие температуры и низкие требования по электрическим мощностям являются основными в поисковых исследованиях. В таких условиях снижается вероятность разрушения экспериментальных моделей.

Возможности стенда

  • Выполнение исследований, практически нереализуемых при использовании водного теплоносителя (например, закризисная теплоотдача).
  • Достаточно небольшие тепловые потоки позволяют использовать имитаторы косвенного нагрева применительно к аварийным ситуациям. По-видимому, это единственный путь представительных исследований нестационарных аварийных режимов типа «выброс ОР СУЗ» и других аварийных ситуаций.
  • В связи с существенно невысокой стоимостью таких работ в исследованиях появляется возможность использования значительного количества вариантов как расположения, так и количества перемешивающих решеток. Опыты проведены при неравномерном тепловыделении по длине ТВС. Анализ данных позволяет выбрать оптимальный вариант по количеству и расположению перемешивающих решеток.

Экспериментальная база